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化學家——羅伯特·波義耳
波義耳生活在英國資產階級革命時期,也是近代科學開始出現的時代,這是一個巨人輩出的時代。波義耳在1627年1月25日生于愛爾蘭的利茲莫城。就在他誕生的前一年,提出“知識就是力量”著名論斷的近代科學思想家弗朗西斯培根剛去世。偉大的物理學家牛頓比波義耳小16歲。近代科學偉人,意大利的伽利略、德國的開普勒、法國的笛卡爾都生活在這一時期。 波義耳出生在一個貴族家庭,家境優裕為他的學習和日后的科學研究提供了較好的物質條件。童年時,他并不顯得特別聰明,他很安靜,說話還有點口吃。沒有哪樣游戲能使他入迷,但是比起他的兄長們,他卻是最好學的,酷愛讀書,常常書不離手。8歲時,父親將他送到倫敦郊區的伊頓公學,在這所專為貴族子弟辦的寄宿學校里,他學習了3年。 隨后他和哥哥法蘭克一起在家庭教師陪同下來到當時歐洲的教育中心之一的日內瓦過了2年。在這里他學習了法語、實用數學和藝術等課程,更重要的是,瑞士是宗教改革運動中出現的新教的根據地,反映資產階級思想的新教教義熏陶了他。此后波義耳在實際行動中雖然未參與任何一派,但是他在思想上一直是傾向于革命的。 1641年,波義耳兄弟又在家庭教師陪同下,游歷歐洲,年底到達意大利。旅途中即使騎在馬背上,波義耳仍然是手不釋卷。就在意大利,他閱讀了伽利略的名著《關于兩大世界體系的對話》。這本書給他留下了深刻的印象,20年后他的名著《懷疑派化學家the sceptical chemist》就是模仿這本書的格式寫的。他對伽利略本人更是推崇備至。 波義耳的哥哥們和他們的父親一樣,在英國的資產階級革命中都是保皇派。1644年,他父親在一次戰役中死去。家庭情況的突變,經濟來源的中斷,使波義耳回到戰亂的英國。回國后他隨著同情革命的姐姐萊涅拉夫人一起遷居到倫敦。在倫敦他結識了科學教育家哈特利泊,哈特利泊鼓勵他學習醫學和農業。 波義耳在家里是14個兄弟姐妹中最小的一個:在他三歲時,母親不幸去世。也許是缺乏母親照料的緣故,他從小體弱多病。有一次患病時,由于醫生開錯了藥而差點喪生,幸虧他的胃不吸收將藥吐了出來,才未致命。經過這次遭遇,他怕醫生甚于怕病,有了病也不愿找醫生。并且開始自修醫學,到處尋找藥方、偏方為自己治病。哈特利伯的鼓勵使他下決心研究醫學。當時的醫生都是自己配制藥物,所以研究醫學也必須研制藥物和做實驗,這就便波義耳對化學實驗發生了濃厚的興趣。 在研究醫學的過程中,他翻閱了醫藥化學家的許多著作,他很崇拜比他大50歲的比利時醫藥化學家海爾蒙特。海爾蒙特不論白天黑夜,完全投入化學實驗,自稱為“火術的哲學家”。這就成為波義耳學習的榜樣。波義耳為自己創造了一個實驗室,整日渾身沾滿了煤灰和煙,完全沉浸于實驗之中。波義耳就是這樣開始了自己獻身于科學的生活,直到1691年底逝世。 一批對科學感興趣的人,其中包括教授、醫生、神學家等,從1644年起定期地在某一處聚會,討論一些自然科學問題。他們自稱它為無形學院。1648年因為倫敦戰局不穩,更因為資產階級革命派的軍隊攻占了牛津,革命派首領克倫威爾任命無形學院的成員維爾金斯擔任牛津大學瓦當學院的院長,無形學院的部分成員也紛紛遷往牛津,活動的中心從倫敦轉移到牛津。1660年,因政局趨于穩定,活動中心又轉回到倫敦。 隨著無形學院的隊伍擴大,在1660年的一次集會上,宣布正式成立一個促進物理—數學實驗知識的學院。不久經國王查理二世批準,這學院變成以促進自然科學知識為宗旨的英國皇家學會。皇家學會根據培根的思想,十分強調科學在工藝和技術上的應用,建立起新的自然哲學,成為著名的學術團體。 波義耳1646年在倫敦就參加了無形學院的活動。后來由于厭倦首都上層社會生活中的空虛,更重要的是想集中精力做一些科學實驗,于是遷往他父親一所偏遠的莊園,在那里讀書、進行科學實驗,一住就是8年。莊園的生活雖然安靜,但是對于波義耳的科學活動畢竟有很多不便之處,特別是他很想念那些無形學院的朋友們。 1654年,他遷往牛津,寄宿在牛津大學附近一個藥劑師家里。以后他又建立了自己設備齊全的實驗室,并為自己聘用了一些助手,有些助手還是些很有才華的學者。例如羅伯特胡克后來也戌為一個著名的科學家,他發現了形變同應力成正比的固體彈性定律,制成了顯微鏡,觀察到植物細胞。 這些助手在波義耳領導下進行觀察和實驗,并幫助波義耳收集整理科學資料和來往信件。這樣就在波義耳的周圍形成了一個科學實驗小組,波義耳的實驗室也一度成為無形學院的集會活動場所。波義耳的一系列科研成果都是在這里取得的,那本劃時代的名著《懷疑派化學家》也是在這里完成的。 據統計,在1660一1666年的6年里,他寫了10本書,在《皇家學會學報》上發表了20篇論文。在牛津,波義耳一直是無形學院的核心人物,正式成立一個促進實驗科學的學術團體也是波義耳的主張。不過當皇家學會在倫敦成立時,波義耳身在牛津,所以沒有成為該學會的第一批正式會員,但是大家都公認波義耳是皇家學會的發起人之一,固而被任命為首屬干事之一。 1668年,波義耳得知他姐夫去世的消息后,決定從牛津遷往倫敦,和他親愛的姐姐萊涅拉夫人住在一起。到倫敦后,他又在他姐姐家的后院建造了一所實驗室,繼續進行他的研究工作。對于社交活動,他看得很淡漠,甚至有點厭惡。但是他卻把自己的科學活動與皇家學會密切地聯系起來,因而在皇家學會贏得很高的聲譽,是科學界公認的領袖。1671年他因勞累而中風,經過很長時間的治療才痊愈。因此1680年波義耳被選為皇家學會會長時,他因為體弱多病又討厭宣誓儀式而拒絕就任。 波義耳在科學研究上的興趣是多方面的。他曾研究過氣體物理學、氣象學、熱學、光學、電磁學、無機化學、分析化學、化學、工藝、物質結構理論以及哲學、神學。其中成就突出的主要是化學。 和當時的許多科學家一樣,波義耳首先研究的對象是空氣。通過對空氣物理性質的研究,特別是真空實驗,他認識到真空所產生的吸力乃是空氣的壓力。他做了一系列實驗來考察空氣的壓力和體積的關系,并推導出空氣的壓力和它所占體積之間的數學關系。在他的著作《關于空氣彈性及其物理力學的新實驗》中,他明確地提出:“空氣的彈性和它的體積成反比”。 法國物理學家馬略特在此后15年也根據實驗獨立地提出這一發現。所以后人把關于氣體體積隨壓強而改變的這一規律稱作波義耳一馬略特定律。這一定律用當今較精確的科學語言應表達為;一定質量的氣體在溫度不變時,它的壓強和體積成反比。 在化學實驗中,波義耳讀了不少前人的有關著作,也了解到當時的一些科研成果。這不僅開闊了他的眼界,豐富了他的思想,同時也為他整個實驗的安排提供了指導。當時德國有位工業化學家格勞伯,大半生從事化學實驗,對金屬冶煉、酸堿鹽的制取有較多的研究,對于振興德國的工業做出了重大貢獻,格勞伯的事跡以及他的關于化學實驗的著作《新的哲學熔爐》給了波義耳一個重要的啟示,使他認識到化學在工業生產中所具有的廣泛意義,化學不應只限于制造醫藥,而是對于整個工業和科學都有著重要作用的科學。為此,他認為有必要重新來認識化學,首先要討論的是什么是化學。 波義耳根據自己的實踐和對眾多資料的研究,主張化學研究的目的在于認識物體的本性,因而需要進行專門的實驗)收集觀察到的事實。這樣就必須使化學擺脫從屬于煉金術或醫藥學的地位,發展成為一門專為探索自然界本質的獨立科學。這就是波義耳在《懷疑派化學家》中所闡述的第一個觀點。 為了引起人們的重視,他在書中進一步強調指出:“化學到目前為止,還是認為只在制造醫藥和工業品方面具有價值。但是,我們所學的化學,絕不是醫學或藥學的婢女,也不應甘當工藝和冶金的奴仆,化學本身作為自然科學中的一個獨立部分,是探索宇宙奧秘的一個方面。化學,必須是為真理而追求真理的化學” 為了確定科學的化學,波義耳考慮到首先要解決化學中一個最基本的概念:元素。最早提出元素這一概念的是古希臘一位著名的唯心主義哲學家柏拉圖,他用元素來表示當時認為是萬物之源的四種基本要素:火、水、氣、土,。這一學說曾在兩千年里被許多人視為真理。后來醫藥化學家們提出的硫、汞、鹽的三要素理論也風靡一時。波義耳通過一系列實驗,對這些傳統的元素觀產生了懷疑。他指出:這些傳統的元素,實際未必就是真正的元素。 固為許多物質,比如黃金就不含這些“元素”,也不能從黃金中分解出硫、汞、鹽等任何一種元素。恰恰相反,這些元素中的鹽卻可被分解。那么,什么是元素? 波義耳認為:只有那些不能用化學方法再分解的簡單物質才是元素。例如黃金,雖然可以同其它金屬一起制成合金,或溶解于王水之中而隱蔽起來,但是仍可設法恢復其原形,重新得到黃金。水銀也是如此。 至于自然界元素的數目,波義耳認為:作為萬物之源的元素,將不會是亞里士多德的“四種”也不會是醫藥化學家所說的三種,而一定會有許多種。現在看來,波義耳的元素概念實質上與單質的概念差不多,元素的定義應是具有相同核電荷數的同一類原子的總稱。現在這種科學認識是波義耳之后,又經三百多年的發展,直
澳大利亞醫生發明中風無創療法
澳大利亞每年約有6萬人飽受中風困擾。中風成為澳大利亞繼冠心病之后的第二大健康殺手。如今,皇家墨爾本醫院發明了一種無創療法,醫生通過一種新設備將中風病人血管內的致病血塊安全且快速地從血管中抽出,病人無需手術就可很快康復。 38歲的菲爾加拉格爾一次睡覺醒來后中風癱瘓,并且不能說話。檢查發現,加拉格爾后腦動脈嚴重堵塞,如不及時治療,情況將非常危險。皇家墨爾本醫院的里克道林醫生說,往常像加拉格爾這樣的情況,一般很難脫離險境。 醫生必須盡快消除他血管中的血塊和堵塞,這樣血液才能重新流到腦部。通常,病人都是通過服用藥物使血塊溶解,但皇家墨爾本醫院的新療法則是醫生先在病人身上開一個小口,然后將一個導管插入主動脈,直接通到腦部動脈堵塞處,將血塊取出。 道林醫生說,使用這個設備的好處在于,患者由于無需動手術,因此可以很快恢復。果然,10天后,加拉格爾就康復出院了。 據介紹,這個新技術在中風療法的發展過程中具有重要意義。醫生們希望能有更多的中風患者從中受益,而由中風引起的死亡和長期喪失勞動能力的概率也能因此降低。 中風:人類健康的三大疾病之一 中風也叫腦卒中。分為兩種類型:缺血性腦卒中和出血性腦卒中。中風是中醫學對急性腦血管疾病的統稱。它是以猝然昏倒,不省人事,伴發口角歪斜、語言不利而出現半身不遂為主要癥狀的一類疾病。 由于本病發病率高、死亡率高、致殘率高、復發率高以及并發癥多的特點,所以醫學界把它同冠心病、癌癥并列為威脅人類健康的三大疾病之一。預防中風的重要性已經引起國內外醫學界的重視,醫學家們正從各個方面探索中風的預防措施。 中風的危險因素 1.高血壓,高血壓是原因,中風是后果,血壓與中風的發病率和死亡率成正比。高血壓會使血管的張力增高,也就是將血管“緊繃”,時間長了,血管壁的彈力纖維就會斷裂,引起血管壁的損傷,使血液中的脂質物質容易滲透到血管壁內膜中,這些都會使腦動脈失去彈性,動脈內膜受到損傷,形成動脈硬化、動脈變硬、變脆、管腔變窄。而腦動脈的外膜和中層本身就比身體其他部位動脈的外膜和中層要薄。在腦動脈發生病變的基礎上,當病人的血壓突然升高,就很容易引起中風。 2.糖尿病(糖尿病食品),糖尿病屬于中風疾病的易患因素之一。據資料統計,約有20的腦血管病會導致中風患者同時患有糖尿病,并且糖尿病患者動脈硬化的發生率較正常人要高5倍,由于糖尿病患者胰島β細胞分泌胰島素絕對或相對不足,引起糖、脂肪和蛋白質代謝紊亂,其中以糖代謝紊亂為主。 胰島素不足使葡萄糖轉化為脂肪而使葡萄糖的貯存量減少,大量脂肪被分解成甘油三酯和游離脂肪酸,尤以膽固醇增加更為顯著,以致造成高脂血癥,加速糖尿病患者動脈硬化,這是一個值得注意的問題。一般來說,糖尿病患者常伴有微血管病變和大動脈硬化兩種病變。 3.高血脂,血脂是人體中一種重要的物質,有許多非常重要的功能,但是不能超過一定的范圍。如果血脂過多,容易造成“血稠”,在血管壁上沉積,逐漸形成小斑塊(就是我們常說的“動脈粥樣硬化”)這些“斑塊”增多、增大,逐漸堵塞血管,使血流變慢,嚴重時血流被中斷。這種情況發生在腦,就會出現缺血性中風。 4.肥胖體態,臨床觀察發現,肥胖者與一般人比較,發生中風的機會要高40。為什么胖人容易發生中風呢?專家稱,這與肥胖者內分泌和代謝功能的紊亂,血中膽固醇、甘油三酯增高,高密度脂蛋白降低等因素有關。此外,胖人還常伴有糖尿病、高血壓、冠心病等疾病,這些都是中風的危險因素。 5.吸煙,煙草中含有大量的尼古丁,尼古丁可使人的體重下降、食欲減輕,但同時又有胰島素抵抗和皮質醇增加,這些都是導致血糖和血壓升高的因素,最終形成以上原因導致中風。 腦中風的常規治療方法 腦中風是由腦血管病變引起的,多見于老年人,尤其是高血壓或明顯動脈硬化者。腦中風治療方法與康復保健極其重要,在中風患者度過危險期后,大多留有半身不遂、言語不利等后遺癥,此時加強防治中風后遺癥有著較好的效果。 腦中風病人在康復期如無吞咽困難,宜以清淡、少油膩、易消化的柔軟平衡膳食為主,另外穩邁舒運動按摩輪有助于恢復下肢、關節和足部的運動功能。 適合于中風后遺癥偏癱患者的主動肢體康復鍛煉,對膝踝關節、下肢和足部的骨折和扭挫傷等長時間固定治療后的肌肉萎縮和肢體運動功能的恢復也有不錯效果。使用時要注意交替選擇運動按摩方式。可單腳運動按摩;或一只腳做運動按摩,另一只腳做靜止穴位刺激按摩;或雙腿腳同向運動;或雙腿腳反向運動。 治療藥物:臨床治療腦卒中都有什么可靠的用藥呢,防治腦卒中西藥中有:拜阿司匹林、氯比格雷、腦活素片、彌可保等,都是療效比較可靠,有治療針對性的用藥,其中阿司匹林是防治腦卒中的基礎用藥,對防止腦卒中復發有一定療效,但臨床應用阿司匹林顯示有47的患者存在用藥抵抗,即使是阿司匹林腸溶片,也會對胃腸造成負擔和影響,有各種出血傾向的患者,更應禁止使用阿司匹林,服用阿司匹林,須在醫生指導下針對自身情況和病癥特征選擇用藥。  康復期運動障礙的治療:恢復期治療對于腦卒中后遺癥患者來講非常重要。目的就是改肢體麻木障礙、語言不利等癥狀,使之達到最佳狀態;并降低腦梗塞的高復發率。尤其是在恢復肢體運動障礙方面更為顯得突出。 目前認為腦卒中引發的肢體運動障礙的患者經過正規的康復訓練可以明顯減少或減輕癱瘓的后遺癥,有人把康復看得特別簡單,甚至把其等同于“鍛煉”,急于求成,常常事倍功半,且導致關節肌肉損傷、骨折、肩部和髖部疼痛、痙攣加重、異常痙攣模式和異常步態,以及足下垂、內翻等問題,即“誤用綜合征”。 不適當的肌力訓練可以加重痙攣,適當的康復訓練可以使這種痙攣得到緩解,從而使肢體運動趨于協調。一旦使用了錯誤的訓練方法,如用患側的手反復練習用力抓握,則會強化患側上肢的屈肌協同,使得負責關節屈曲的肌肉痙攣加重,造成屈肘、屈腕旋前、屈指畸形,使得手功能恢復更加困難。 其實,肢體運動障礙不僅僅是肌肉無力的問題,肌肉收縮的不協調也是導致運動功能障礙的重要原因。因此,不能誤以為康復訓練就是力量訓練。 在對腦卒中后遺癥患者運動功能障礙的康復治療中,傳統的理念和方法只是偏重于恢復患者的肌力,忽視了對患者的關節活動度、肌張力及拮抗之間協調性的康復治療,即使患者肌力恢復正常,變可能遺留下異常運動模式,從而妨礙其日常生活和活動能力的提高。   實驗及臨床研究表明,由于中樞神經系統存在可塑性,在大腦損傷后的恢復過程中,具有功能重建的可能性。目前國內國際上一般建議在日常的家庭護理康復治療中,使用家用型的肢體運動康復儀來對受損的肢體運動重建。它本身以以神經促通技術為核心,使肌肉群受到低頻脈沖電刺激后按一定順序模擬正常運動,除直接鍛煉肌力外,通過模擬運動的被動拮抗作用,協調和支配肢體的功能狀態,使其恢復動態平衡;同時多次重復的運動可以向大腦反饋促通信息,使其盡快地最大限度地實現功能重建,打破痙攣模式,恢復肢體自主的運動控制,尤其是家用的時候操作簡便。這種療法可使癱瘓的肢體模擬出正常運動,有助于增強患者康復的自信心,很有助于恢復患者的肌張力和肢體運動。 手術治療:腦起搏器對過度興奮的神經細胞有抑制作用,對紊亂的神經細胞有整合作用,對缺氧受損的神經細胞有修復作用,對功能低下的神經細胞有激活喚醒作用。最近美國科學家研究還發現磁場能夠促進神經細胞的再生,防止老年性癡呆,延長人的壽命。腦起搏器是目前治療中風較好的方法。
澳洲計劃建造巨型機械恐龍主題公園
據報道,一位古怪的澳大利亞礦業大亨計劃建造一個主題公園——“泰坦尼克ii”,這將是一個聚集100多個大型機器人恐龍的世界。 2013年3月,澳大利亞礦業大亨克萊夫帕爾默發布了一項宏偉計劃,建造“泰坦尼克ii”主題公園,他表示現已從中國訂制了100多個真實大小的機器人恐龍,將運送至澳大利亞北部旅游區。 帕爾默說:“我們將擁有世界上最大的恐龍展覽園,屆時將有165個巨型電子機械恐龍。”目前,他已購買了兩個巨型機械恐龍,分別被命名為杰夫和邦德,在布里斯班北部陽光海岸的帕爾默酷林度假勝地展覽,他聲稱這是一個前所未有的主題公園。 據悉,帕爾默訂購的機械恐龍高達7米,重量超過1.2噸,能夠擺動尾部移動四肢,眼睛可以閃爍發光,預計2013年4月底將抵達。這位具有傳奇色彩的礦業大亨在采礦業上賺了大錢,他表示近期籌資建造“泰坦尼克ii”主題公園是因為想在死亡之前花出自己的存款。 恐龍名稱的由來 恐龍是群中生代的多樣化優勢陸棲脊椎動物,支配全球陸地生態系超過1億6千萬年之久。恐龍最早出現在2億3千萬年前的三疊紀,滅亡于約6千5百萬年前的白堊紀晚期所發生的白堊紀末滅絕事件。 人類發現恐龍化石的歷史由來已久。早在發現禽龍之前,歐洲人就已經知道地下埋藏有許多奇形怪狀的巨大骨骼化石。直到古生物學家曼特爾發現了禽龍并與鬣蜥進行了對比,科學界才初步確定這是一群類似于蜥蜴的早已滅絕的爬行動物。 1842年,英國古生物學家查理德歐文創建了“dinosaur”這一名詞。英文的dinosaur來自希臘文deinos(恐怖的)saurosc(蜥蜴或爬行動物)。對當時的歐文來說,這“恐怖的蜥蜴”或“恐怖的爬行動物”是指大的滅絕的爬行動物(實則不是)。 實際上,那個時候發現的恐龍并不多。自從1989年南極洲發現恐龍化石后,全世界七大洲都已有了恐龍的遺跡。世界上被描述的恐龍至少有650至800多個屬(古生物學上的種屬,不完全同于現代動物的分類方式)。 后來,中國、日本等國的學者把它譯為恐龍,原因是這些國家一向有關于龍的傳說,認為龍是鱗蟲之長,如蛇等就素有小龍的別稱。 恐龍的種類 生活于地球上的恐龍很可能在1000種以上,但是恐龍時代和我們相距如此遙遠,我們只能通過已發現的化石去了解它們。被發現的恐龍有上百種。隨著恐龍研究工作的不斷進展,我們所知的恐龍種類還會不斷增加。 恐龍可以根據其臀部結構分為蜥臀目和鳥臀目兩大類。大部分的蜥臀目恐龍都具有往前突出的恥骨,而鳥臀目恐龍的每根恥骨都向后傾斜。除臀部結構不同外,兩類恐龍在生活及行為特征上也不同。蜥臀目恐龍包括以四肢行走的草食性蜥腳類恐龍,以及幾乎用兩肢行走的肉食性獸腳類恐龍。 恐龍與其它爬行動物的最大區別在于它們的站立姿態和行進方式,恐龍具有全然直立的姿態,其四肢構建在其軀體的正下方位置。這樣的架構比其他各類的爬行動物(如鱷類,其四肢向外伸展)在走路和奔跑上更為有利。 根據恐龍腰帶的構造特征不同,可以劃分為兩大類:蜥臀目(saurischia)、鳥臀目(ornithischia)。 恐龍的生物習性 最古老的爬行類化石可追溯至古生代之“賓夕法尼亞紀”(約3.2億年前─2.8億年前)。追本溯源,當系由兩棲類演化而來。兩棲類的卵需在水中才能開始發育。爬行類演化出卵殼,可阻止卵中水分的散發。此一重大改革,使爬行類能離開水生活。 從2.45億年前到6500萬年前的中生代,爬行類成了地球生態的支配者,故中生代又被稱為爬行類時代。大型爬行類恐龍即出現于中生代早期。植食性的易碎雙腔龍,是體形與體重最大的陸棲動物。棘龍是迄今為止陸地上最大的食肉動物。 另有生活在海中的魚龍與蛇頸龍及生活于空中的翼龍等共同構成了一個復雜而完善的生態體系(海生爬行動物與翼龍均不是恐龍)。爬行類在地球上繁榮了約1.8億年左右。這個時代的動物中,最為大家所熟知的就是恐龍。人們一提到恐龍,眼前就會浮現出一只巨大而兇暴的動物,其實恐龍中亦有小巧且溫馴的種類。
波動力學家——埃爾溫·薛定諤
1913年與r.w.f.科爾勞施合寫了關于大氣中鐳 a(即po)含量測定的實驗物理論文,為此獲得了奧地利帝國科學院的海廷格獎金。第一次世界大戰期間,他服役于一個偏僻的炮兵要塞,利用閑暇研究理論物理學。戰后他回到第二物理研究所。1920年移居耶拿,擔任m.維恩的物理實驗室的助手。 1925年底到1926年初,薛定諤在a.愛因斯坦關于單原子理想氣體的量子理論和l.v.德布羅意的物質波假說的啟發下,從經典力學和幾何光學間的類比,提出了對應于波動光學的波動力學方程,奠定了波動力學的基礎。他最初試圖建立一個相對論性理論,得出了后來稱之為克萊因—戈登方程(見場方程)的波動方程,但由于當時還不知道電子有自旋,所以在關于氫原子光譜的精細結構的理論上與實驗數據不符。 以后他又改用非相對論性波動方程──以后人們稱之為薛定諤方程──來處理電子,得出了與實驗數據相符的結果。1926年1~6月,他一連發表了四篇論文,題目都是《量子化就是本征值問題》,系統地闡明了波動力學理論。 在此以前,德國物理學家w.k.海森堡、m.玻恩和e.p.約旦于1925年7~9月通過另一途徑建立了矩陣力學。1926年3月,薛定諤發現波動力學和矩陣力學在數學上是等價的,是量子力學的兩種形式,可以通過數學變換,從一個理論轉到另一個理論。 薛定諤起初試圖把波函數解釋為三維空間中的振動,把振幅解釋為電荷密度,把粒子解釋為波包。但他無法解決波包擴散的困難。最后物理學界普遍接受了玻恩提出的波函數的幾率解釋。1927年~1933 年接替 m.普朗克 ,任柏林大學物理系主任。因納粹迫害猶太人,1933年離德到澳大利亞、英國、意大利等地。 ; ; ; 1939年轉到愛爾蘭,在都柏林高級研究所工作了17年。1956年回維也納,任維也納大學榮譽教授。 1924年,l.v.德布羅意提出了微觀粒子具有波粒二象性,即不僅具有粒子性,同時也具有波動性。在此基礎上,1926年薛定諤提出用波動方程描述微觀粒子運動狀態的理論,后稱薛定諤方程,奠定了波動力學的基礎,因而與p.a.m.狄拉克共獲1933 年諾貝爾物理學獎。 1944年,薛定諤著《生命是什么》一書,試圖用熱力學、量子力學和化學理論來解釋生命的本性。這本書使許多青年物理學家開始注意生命科學中提出的問題,引導人們用物理學、化學方法去研究生命的本性,使薛定諤成為蓬勃發展的分子生物學的先驅。 1956年,薛定諤返回維也納大學物理研究所,獲得奧地利政府頒發的第一屆薛定諤獎。1957年他一度病危。1961年1月4日,他在奧地利的阿爾卑巴赫山村病逝。 有一天,薛定諤就這一奇特現象作了一個講座。他受到了一位物理學家同行彼得德拜(peter debye)的挑戰,他問薛定諤:如果電子是用波來描述的,那么它們的波動方程是什么? 自從牛頓創造了微積分,物理學家們得以用微分方程描述波,因此薛定諤將德拜的問題——寫出微分方程當成一項挑戰。那個月薛定諤外出度假,當回來的時候他已經寫出了方程。正如在他之前的麥克斯韋采用法拉第的力場,提煉出了光的麥克斯韋方程;薛定諤采用德布羅意的物質波,提煉出了光子的薛定諤方程。 作為一名科學家,薛定諤確實有其獨特不群之處。簡單說來,可關注的至少有三點:首先是他的人格形象。不同于一般的,或者說圖式化的科學家形象,據穆爾的傳記看來,此公似乎是一位性情中人,或者說一位多情種子,畢生陷于戀情的漩渦與糾葛中。 不計青少年時期的情竇初開和數次情感遭遇,即使在33歲那年成婚后,他仍然是激情充溢,外遇不斷,其對象既有已婚的研究助手的妻子,也有年方二八的他曾輔導過數學的女中學生,既有聞名遐邇的演員和藝術家,也有年輕的政府職員,而這種浪漫風流一直持續到年逾花甲,并且有不止一個非婚生的孩子。對于每一段情感履歷,他都非常投入,并為此創作了不少纏綿的情詩。 但奇怪的是,生活在維也納和都柏林這樣宗教色彩很濃的地方,他竟然能全然不顧忌傳統禮數,認為這是他個人的自由,甚至設想過一妻一妾的生活;而同樣令人稱奇的是,他與其元配安妮的婚姻歷經這種種事端,竟然能白頭到老,而且安妮還親自照料了他非婚生孩子的嬰兒期。或許這與安妮自己沒有孩子不無關系,但即便如此,這種薛定諤式的愛情,這樣的家庭關系,與我們頭腦中的科學家形象,恐怕還是會有很大反差,相去甚遠的。  另一段說明此公慣于我行我素的軼事,是盡管他一貫遠離政治,保持距離,但在奧地利格拉茨大學任教時,迫于親納粹當局的壓力,曾發表聲明對自己以往的不敬行為表示懺悔,結果在當地報紙和《自然》雜志上都刊出了他向納粹妥協的消息。 但當終于逃到英國,面對其他人的問詢時,他卻又不屑于為自己的行為作任何辯解,認為這純屬他個人的自由,無須為此權宜之計而內疚,反倒令其他科學家頗為尷尬。而在五年前,也同樣是他,在納粹剛剛上臺,開始刁難驅逐猶太科學家之時,因不愿與納粹同流合污,主動辭去了柏林大學理論物理學教授的職位,而為其他科學家所贊賞,因為按照他的雅利安血統,宗教背景和普朗克繼承人的學術地位,他當時是完全可以自保其身的。顯然,在這種豐富復雜的性格形象面前,通常的政治標簽似乎是顯得過于蒼白簡單了。 其人其事如此,其科學上的成就也不乏獨特之處。薛定諤于1926年提出其波動方程時已39歲,比起量子力學史上的其他英雄們,可謂是大器晚成(發表他們的第一篇成名論文時,愛因斯坦26歲,玻爾28歲,海森伯24歲,泡利25歲,狄拉克24歲,約當23歲,烏倫貝克和戈德斯密特分別為25和23歲),在這一點上,他倒是與其柏林大學的前任普朗克不無相似。 據說他的這種創造性的激情,恰恰來自圣誕節假期中與情人的幽會,且一發而不可收,在短短不到五個月時間里,一連發表了六篇論文,不僅建立起波動力學的完整框架,系統地回答了當時已知的實驗現象,而且證明了波動力學與海森伯矩陣力學在數學上是等價的[狄拉克也證明了],令整個物理學界為之震驚。 頗有諷刺意味的是,盡管為革命性的量子力學作出了基礎性的貢獻,薛定諤本人的初衷卻是恢復微觀現象的經典解釋;而更令人稱絕的是,薛定諤本人坦承他的科學工作,常常并非是獨創性的,但他總能敏銳地抓住一些始作甬者的創新性觀念,加以系統的構建和發揮,從而構成第一流的理論:波動力學來自德布洛意,《生命是什么》來自玻爾和德爾布呂克,而薛定諤的貓則來自愛因斯坦。 今天,量子力學已成為整個理論物理學和高科技的基礎,從粒子物理和場論,到激光,超導和計算機。格利賓的書對量子力學的歷史發展和應用作了相當通俗形象的描述。但如何解釋和理解量子力學的成果,卻至今依然是學界,尤其是科學哲學上的熱門話題。愛因斯坦和玻爾為之爭論了一輩子,薛定諤的貓則被愛因斯坦認為是最好地揭示了量子力學的通用解釋的悖謬性。 其大意是:在一個封閉的盒子里裝有一只貓和一個與放射性物質相連的釋放裝置。在一段時間之后,放射性物質有可能發生原子衰變,通過繼電器觸發釋放裝置,放出毒氣,也有可能不發生衰變,因此依據常識,這只貓或是死的,或是活的。 而依據量子力學中通用的解釋,波包塌縮依賴于觀察,在觀察之前,這只貓應處于不死不活的迭加態,這顯然有悖于人們的常識,從而凸顯出這種解釋的困境。為擺脫這種困境,人們設想出了種種方案,但似乎并不能填平這種常識與微觀特異性之間的鴻溝。例如格利賓本人所贊成的多世界解釋,認為貓死與貓活這兩種結果分屬兩個獨立平行且真實存在的世界,是我們的觀察行為選擇了其中之一為我們的世界。這似乎不僅沒有消除,反倒是增加了人們的困惑。
當城市交通變得聰明!澳洲車輛安裝自動上鎖
中心城區停車難、出行交通擁堵不堪、軌交換乘不方便……當城市交通為我們的生活帶來便捷時,也在制造著各種煩惱。經濟手段與公共政策固然是城市交通治理中不可或缺的手段,但別忘記科技的力量才是真正能讓城市交通更美好的關鍵。 當城市交通變得便利的時候,總有一些“不聽話”的司機喝著酒開著車唱著歌闖著禍,據統計,澳大利亞每年約有1700人死于交通事故,其中三分之一的人死于酒后駕車引起的事故。交通事故造成的經濟損失每年高達15億澳元。為了減少交通事故的發生,澳大利亞開啟了“科技治理交通”的多樣方式。 駕照考試極其嚴格:拿個駕照至少要4年 在澳大利亞,駕照考試非常嚴格,從決定考駕照到持照上路,往往要歷經多層考核,花費很長時間。考取駕照的程序在各州有所差別。以澳大利亞東南部的新南威爾士州為例,公民滿16周歲時,先要通過視力測試,再通過道路法規知識考試,才能取得“學習駕駛證”。澳大利亞十分注重司機的安全。司機開車兩小時后,必須休息15分鐘至半小時以防疲勞駕駛。每次停車休息都會由方向盤下的一個記錄裝置記下來。如果沒有這些記錄司機就會被罰款、扣分。所以,不管時間多緊張,司機都會嚴格執行這一規定,絕不因為趕路而違規。這樣因疲勞駕駛而導致的交通事故發生率,就被大大降低了。 出最嚴醉駕法規:用智能科技為生命護航 為打擊醉酒駕駛,澳大利亞維多利亞州將出臺有史以來最嚴格的交通法規,要求所有醉駕司機在車內安裝酒精檢測連鎖裝置,費用由司機個人承擔。新法實施后,每年將有超過1.7萬名血液酒精含量超過0.05的醉駕司機被要求安裝這一設備。 據悉,當連鎖裝置探測到駕車者血液酒精含量超標后,會自動鎖住車輛引擎,使其無法發動行駛。根據司機的血液酒精濃度以及是否為醉駕慣犯,該設備的強制安裝時間從6個月到4年不等,6個月的花費為1049澳元,4年將花費6509澳元。 國外的智能城市交通技術 英國篇 倫敦是全球最早采取智能交通體系的城市。每輛火車都使用全球定位系統,交通控制中心掌握每輛車的位置。站臺上的乘客隨時可以在顯示牌上了解下一趟車的抵達時間和終點站;站臺上的傳感器將等候的乘客數提供給控制中心,調度人員便可以靈活機動地控制車次和出車的時間間隔。 在倫敦停車的高峰時間,人們通常會通過網絡及時查詢地下停車位的空閑情況,下訂單預訂停車位,這項信息服務有時候會節省不少的時間。 日本篇 早在1996年,日本政府就制定了智能交通控制系統的發展構架。這個構架主要包括先進的車輛導航系統、自動收費、公共交通信息系統、專業運輸車輛的管理等等。比如在公交車輛的運行及管理控制系統的服務中,可以收集和處理實時的公共交通運輸信息,系統可以和交通控制中心取得聯系,通過對信號燈控制系統的調整,保證公交運輸暢通無阻。雖然日本路面交通也有擁堵的現象,但公交車晚點的情況并不嚴重,與智能交通控制系統有很大關系。 目前日本正在加緊對高級巡航輔助道路交通系統的研究,為道路行駛的安全系數再加上一重砝碼。它會通過感應器來采集道路上的信息,向駕駛人員發出危險警告,在特定情況下它還能幫助駕駛人員進行剎車等操作,有效的預防交通事故。 美國篇 美國交通警察開罰單也借用了智能化管理。如果被警察發現開車違規,警察索取違規者的駕照后,到警車內利用車內電腦與交管部門數據庫無線連接。從數據庫里,不但可當即查到違規車輛是否有法律問題,如保險過期或安檢未過關等,還可查到駕駛人的違規乃至犯罪記錄。大量的刑事罪犯不是被刑警偵破,而是被交警攔下罰款時發現的。  ; 科技產品幫你判斷是不是喝“高”了:buzzed buzzer酒精檢測器:避免酒駕 世界末日并沒有在2012年12月21日來臨,而新的一年即將如期而至,不少人開始召集親朋好友,準備舉行新一年的倒計時聚會。當然,聚會中難免會有飲酒的情況發生,而飲酒后駕車更是一件危險的事情。有沒有東西可以簡單檢測人體的酒精含量呢?答案是肯定的。最近國外兩位發明者在歡慶喇叭的基礎上,嵌入了一款電子酒精檢測器,它能夠輕易檢測出誰在聚會時喝了酒,從而避免他酒后開車。   據悉,這款電子酒精檢測蜂鳴器內置了一個酒精傳感器,一個微型電路控制器,一個喇叭以及一個外接充電接口。通過將它嵌入普通的節慶喇叭后,當使用者往喇叭里面吹氣時,酒精傳感器會檢測人們口氣中酒精的含量,如果檢測出其中沒有酒精,喇叭不會發出聲響,否則,喇叭會發出明顯的蜂鳴聲。   不過,聚會的人們如果沒有開車,那大可不必擔心飲酒后遭到這款檢測器的報警,相反,酒后吹起它來可能還更加帶勁。 開車前管好你的嘴,以免吃錯東西“被酒駕”:盤點可能被酒駕食品藥品 有人微博上稱自己喝了一瓶酸梅湯后開車,竟被交警查出酒駕,在網上引發熱議。繼藿香正氣水、蛋黃派后,又有食品成為了“被酒駕”的罪魁禍首。不少網友表示,如果能有一個名錄讓駕駛員知道哪類食品藥品會導致酒駕,那么駕駛員就可以規避風險,避免麻煩。本報昨日采訪了交警營口道大隊相關負責人,他根據經驗,盤點出了會使駕駛員“被酒駕”的食品藥品名單。 酸梅湯也會“被酒駕”? 喝酸梅湯真的會查出酒駕嗎?據交警營口道大隊有關負責人表示,這是有可能的,因為酸梅湯里可能含有低濃度的醇類化合物,就是酒精的主要成分。駕駛員大量飲用后立即開車,酒精尚在駕駛員口內未消散,就可能會被查出酒駕。但由于酒精的含量較少,隔上一小段時間,氣味就會消散,這時再做吹氣實驗可能就不會顯示酒駕了。交警表示,如果駕駛員在喝了酸梅湯后真被查出酒駕也不必太驚慌,可以說明情況,做進一步的血液酒精含量檢測,以證清白。 都是烏梅惹的“禍” 酸梅湯為何會產生酒精呢?這可能是最令駕駛員們不解的問題。走訪了一些超市,發現市場上售賣的酸梅湯飲料和一些用來沖泡的酸梅粉中幾乎沒有什么“可疑”的成分。在某品牌的酸梅湯飲料瓶上標注的配料表為:水、白砂糖、烏梅、山楂、甘草、精制鹽、橘皮、食品添加劑(蘋果酸、食用香精、焦糖色、乳化硅油),看似沒有一樣能與酒精沾上邊。 酸梅湯中真正“惹禍”的成分是烏梅。烏梅的主要成分是果酸與苯甲醛等化合物,在經蒸煮或酵母菌發酵后會產生低濃度的醇類化合物,就是低濃度的乙醚,這個道理就像是買回的水果放久了,再吃會感覺有酒味。 這些食品藥品可能“被酒駕” 食品類:腐乳、蛋黃派、果啤(配料里有啤酒花)、醉蟹(螺、蝦)、糟雞(肉)、啤酒鴨、酒釀元宵等。含糖量高的蘋果、香蕉、梨、獼猴桃等水果,如儲存不當,也會產生酒精。 藥品類:藿香正氣水、正骨水、十滴水、消咳喘糖漿等一些中成藥。《中國藥典》的記載含有酒精的藥物:寄生追風液、十全大補酒、舒筋活絡酒、胡蜂酒、國公酒、三兩半藥酒等酒劑;云香祛風止疼酊、姜酊、顛茄酊、遠志酊等酊劑(均為內用)。一些注射液也含有乙醇,比如氫化可的松注射液、尼莫地平注射液、血栓通注射液、尼麥角林注射液、多西他賽等。 用品:食用口腔清新劑、漱口水。  ;  ;
印度物理學家——拉曼
又譯喇曼(sir asekhara venkata raman, 1888(戊子年)-1970)因光散射方面的研究工作和喇曼效應的發現,獲得了1930年度的諾貝爾物理學獎。 他天資出眾,16歲大學畢業,以第一名獲物理學金獎。19歲又以優異成績獲碩士學位。1906年,他僅18歲,就在英國著名科學雜志《自然》發表了論文,是關于光的衍射效應的。由于生病,拉曼失去了去英國某個著名大學作博士論文的機會。獨立前的印度,如果沒有取得英國的博士學位,就意味著沒有資格在科學文化界任職。但會計行業是當時唯一例外的行業,不需先到英國受訓。于是拉曼就投考財政部以謀求一份職業,結果獲得第一名,被授予了總會計助理的職務。 拉曼在財政部工作很出色,擔負的責任也越來越重,但他并不想沉浸在官場之中。他念念不忘自己的科學目標,把業余時間全部用于繼續研究聲學和樂器理論。加爾各答有一所學術機構,叫印度科學教育協會,里面有實驗室,拉曼就在這里開展他的聲學和光學研究。經過十年的努力,拉曼在沒有高級科研人員指導的條件下,靠自己的努力作出了一系列成果,也發表了許多論文。 1917年加爾各答大學破例邀請他擔任物理學教授,使他從此能專心致力于科學研究。他在加爾各答大學任教十六年期間,仍在印度科學教育協會進行實驗,不斷有學生、教師和訪問學者到這里來向他學習、與他合作,逐漸形成了以他為核心的學術團體。許多人在他的榜樣和成就的激勵下,走上了科學研究的道路。 其中有著名的物理學家沙哈(m.n.saha)和玻色(s.n.bose)。這時,加爾各答正在形成印度的科學研究中心,加爾各答大學和拉曼小組在這里面成了眾望所歸的核心。1921年,由拉曼代表加爾各答大學去英國講學,說明了他們的成果已經得到了國際上的認同。 1934年,拉曼和其他學者一起創建了印度科學院,并親任院長。1947年,又創建拉曼研究所。他在發展印度的科學事業上立下了豐功偉績。拉曼抓住分子散射這一課題是很有眼力的。在他持續多年的努力中,顯然貫穿著一個思想,這就是:針對理論的薄弱環節,堅持不懈地進行基礎研究。 拉曼很重視發掘人才,從印度科學教育協會到拉曼研究所,在他的周圍總是不斷涌現著一批批賦有才華的學生和合作者。就以光散射這一課題統計,在三十年中間,前后就有66名學者從他的實驗室發表了377篇論文。他對學生諄諄善誘,深受學生敬仰和愛戴。拉曼愛好音樂,也很愛鮮花異石。他研究金剛石的結構,耗去了他所得獎金的大部分。晚年致力于對花卉進行光譜分析。在他80壽辰時,出版了他的專集:《視覺生理學》。拉曼喜愛玫瑰勝于一切,他擁有一座玫瑰花園。拉曼1970年逝世,享年82歲,按照他生前的意愿火葬于他的花園里。 在x射線的康普頓效應發現以后,海森堡曾于1925年預言:可見光也會有類似的效應。1928年,喇曼(下圖)在《一種新的輻射》一文中指出:當單色光定向地通過透明物質時,會有一些光受到散射。散射光的光譜,除了含有原來波長的一些光以外,還含有一些弱的光,其波長與原來光的波長相差一個恒定的數量。這種單色光被介質分子散射后頻率發生改變的現象,稱為并合散射效應,又稱為喇曼效應。這一發現,很快就得到了公認。英國皇家學會正式稱之為“20年代實驗物理學中最卓越的三四個發現之一”。 喇曼效應為光的量子理論提供了新的證據。頻率為ν0的單色光入射到介質里會同時發生兩種散射過程:一種是頻率不變(ν=ν0)的散射,即瑞利散射,是由入射光量子與散射分子的彈性碰撞引起的;另一種是頻率改變(ν=ν0νr)的散射,即喇曼散射,其中νr稱為喇曼頻率。散射光頻率的改變是由于入射光量子與散射分子之間發生了能量交換,交換的能量(hνr)由散射分子的振動或轉動能級決定。后人研究表明,喇曼效應對于研究分子結構和進行化學分析都是非常重要的。 在光的散射現象中有一特殊效應,和x射線散射的康普頓效應類似,光的頻率在散射后會發生變化。頻率的變化決定于散射物質的特性。這就是拉曼效應,是拉曼在研究光的散射過程中于1928年發現的。在拉曼和他的合作者宣布發現這一效應之后幾個月,蘇聯的蘭茲伯格(g.lsberg)和曼德爾斯坦(l.melstam)也獨立地發現了這一效應,他們稱之為聯合散射。 拉曼光譜是入射光子和分子相碰撞時,分子的振動能量或轉動能量和光子能量疊加的結果,利用拉曼光譜可以把處于紅外區的分子能譜轉移到可見光區來觀測。因此拉曼光譜作為紅外光譜的補充,是研究分子結構的有力武器。 1930年諾貝爾物理學獎授予印度加爾各答大學的拉曼(sirasekhara venkata raman,1888——1970),以表彰他研究了光的散射和發現了以他的名字命名的定律。 1921年夏天,航行在地中海的客輪“納昆達”號(s.s.narkunda)上,有一位印度學者正在甲板上用簡便的光學儀器俯身對海面進行觀測。他對海水的深藍色著了迷,一心要追究海水顏色的來源。這位印度學者就是拉曼。他正在去英國的途中,是代表了印度的最高學府——加爾各答大學,到牛津參加英聯邦的大學會議,還準備去英國皇家學會發表演講。這時他才33歲。 對拉曼來說,海水的藍色并沒有什么稀罕。他上學的馬德拉斯大學,面對本加爾(bengal)海灣,每天都可以看到海灣里變幻的海水色彩。事實上,他早在16歲(1904年)時,就已熟悉著名物理學家瑞利用分子散射中散射光強與波長四次方成反比的定律(也叫瑞利定律)對蔚藍色天空所作的解釋。不知道是由于從小就養成的對自然奧秘刨根問底的個性,還是由于研究光散射問題時查閱文獻中的深入思考,他注意到瑞利的一段話值得商榷, 瑞利說:“深海的藍色并不是海水的顏色,只不過是天空藍色被海水反射所致。”瑞利對海水藍色的論述一直是拉曼關心的問題。他決心進行實地考察。于是,拉曼在啟程去英國時,行裝里準備了一套實驗裝置:幾個尼科爾棱鏡、小望遠鏡、狹縫,甚至還有一片光柵。望遠鏡兩頭裝上尼科爾棱鏡當起偏器和檢偏器,隨時都可以進行實驗。他用尼科爾棱鏡觀察沿布儒斯特角從海面反射的光線,即可消去來自天空的藍光。這樣看到的光應該就是海水自身的顏色。 結果證明,由此看到的是比天空還更深的藍色。他又用光柵分析海水的顏色,發現海水光譜的最大值比天空光譜的最大值更偏藍。可見,海水的顏色并非由天空顏色引起的,而是海水本身的一種性質。拉曼認為這一定是起因于水分子對光的散射。他在回程的輪船上寫了兩篇論文,討論這一現象,論文在中途停靠時先后寄往英國,發表在倫敦的兩家雜志上。 拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇諾波利。父親是一位大學數學、物理教授,自幼對他進行科學啟蒙教育,培養他對音樂和樂器的愛好。他天資出眾,16歲大學畢業,以第一名獲物理學金獎。19歲又以優異成績獲碩士學位。1906年,他僅18歲,就在英國著名科學雜志《自然》發表了論文,是關于光的衍射效應的。由于生病,拉曼失去了去英國某個著名大學作博士論文的機會。獨立前的印度,如果沒有取得英國的博士學位,就沒有資格在科學文化界任職。 但會計行業是唯一的例外,不需先到英國受訓。于是拉曼就投考財政部以謀求職業,結果獲得第一名,被授予總會計助理的職務。拉曼在財政部工作很出色,擔負的責任也越來越重,但他并不想沉浸在官場之中。他念念不忘自己的科學目標,把業余時間全部用于繼續研究聲學和樂器理論。加爾各答有一所學術機構,叫印度科學教育協會,里面有實驗室,拉曼就在這里開展他的聲學和光學研究。經過十年的努力,拉曼在沒有高級科研人員指導的條件下,靠自己的努力作出了一系列成果,也發表了許多論文。 1917年加爾各答大學破例邀請他擔任物理學教授,使他從此能專心致力于科學研究。他在加爾各答大學任教十六年期間,仍在印度科學教育協會進行實驗,不斷有學生、教師和訪問學者到這里來向他學習、與他合作,逐漸形成了以他為核心的學術團體。許多人在他的榜樣和成就的激勵下,走上了科學研究的道路。 其中有著名的物理學家沙哈(m.n.saha)和玻色(s.n.bose)。這時,加爾各答正在形成印度的科學研究中心,加爾各答大學和拉曼小組在這里面成了眾望所歸的核心。1921年,由拉曼代表加爾各答大學去英國講學,說明了他們的成果已經得到了國際上的認同。 拉曼返回印度后,立即在科學教育協會開展一系列的實驗和理論研究,探索各種透明媒質中光散射的規律。許多人參加了這些研究。這些人大多是學校的教師,他們在休假日來到科學教育協會,和拉曼一起或在拉曼的指導下進行光散射或其它實驗,對拉曼的研究發揮了積極作用。七年間他們共發表了大約五六十篇論文。他們先是考察各種媒質分子散射時所遵循的規律,選取不同的分子結構、不同的物態、不同的壓強和溫度,甚至在臨界點發生相變時進行散射實驗。 1922年,拉曼寫了一本小冊子總結了這項研究,題名《光的分子衍射》,書中系統地說明了自己的看法。在最后一章中,他提到用量子理論分析散射現象,認為進一步實驗有可能鑒別經典電磁理論和光量子1923年4月,他的學生之一拉瑪納桑(k.r.ramanathan)第一次觀察到了光散射中顏色改變的現象。 實驗是以太陽作光源,經紫色濾光片后照射盛有純水或
澳洲“量身定制”抗癌藥物
據報道,澳大利亞沃爾特與伊麗莎豪研究所(wehi)等單位的科學家為癌癥“量身”定做了一種新型藥物,能遏制細胞內一種叫做bcl-xl的蛋白質,這種蛋白質會促進癌細胞生存,讓許多抗癌措施效果不佳。研究人員指出,這是向設計新型抗癌藥邁出的重要一步。相關論文在線發表于《自然化學生物學》雜志上。 bcl-xl是促生存bcl-2家族蛋白質中的一員,能阻止細胞死亡。而這種藥物叫做wehi-539,專門設計來與bcl-xl蛋白質結合并遏制其作用,從而恢復細胞的死亡能力。 死亡和清除體內異常細胞是對抗癌癥發展的一項重要防護措施。但在固體腫瘤中,bcl-xl常被過度表達,產生高水平的bcl-xl蛋白使癌細胞變得很長命,它們還與肺癌、胃癌、結腸癌和胰腺癌的惡化有關,使惡性腫瘤細胞能抵抗許多癌癥治療措施,如化療。 遏制bcl-xl能提高細胞凋亡反應,由此可能廣泛用于癌癥治療,而不用遏制許多促bcl-2家族的成員。wehi-539是一種專門針對bcl-xl的選擇性抑制劑,有望將藥物對正常組織的毒性傷害減到最小。 wehi-539屬于一類叫做“bh3類”的化學藥品,它們都能跟bcl-xl及相關蛋白質在同一區域結合,其是該研究所acrf化學生物學分部的紀堯姆萊塞納等人與羅氏集團基因技術專家合作的一個長期研究項目取得的成果。 “我們非常高興研究小組開發出了專門遏制bcl-xl的化合物,這是研究工作的一個頂峰。wehi-539是我們的化學家從無到有開發出的第一個藥品,還用了bcl-xl的三維結構來構建和完善藥物設計。”萊塞納說,在創造可能的新型抗癌藥的道路上,開發出wehi-539是一個重要的里程碑。盡管wehi-539在使用效果上還未達到最優,但它是一個很有價值的工具,能用來把bcl-xl的功能與其同伴區分開來,以便詳細分析bcl-xl如何調控癌細胞。 新型抗癌藥物wehi-539 來自澳大利亞walter和eliza hall醫學研究所的研究人員研發出了一種新型化合物,能阻斷一種與導致癌癥患者治療反應不佳有關的蛋白。這種新型化合物名為wehi-539,將有助于癌癥患者的化療治療。 bcl-xl蛋白表達水平高的癌細胞壽命更長,并且這種蛋白的高水平表達也與肺癌,胃癌,結腸癌和胰腺癌等癌癥患者預后情況較差有關。 在這篇文章中,lessene博士與同一學院acrf化學生物部david hua,以及peter czabotar等人,與genentech公司展開合作,研發出了這種名為wehi-539的化合物。 這種化合物能結合并阻斷bcl-xl這種蛋白的功能——延長細胞的壽命,機體中異常細胞的死亡和消除是一種針對癌細胞發展的重要保障。但癌細胞往往會發生基因突變,從而能夠繞過細胞死亡,這也減少了化療等抗癌治療的有效性。 lessene博士表示,研發wehi-539是針對bcl-xl蛋白的抗癌藥物研究中的一個里程碑,“wehi-539雖然還沒有針對患者進行優化,但是這能為研究人員提供一種非常有利的研究工具,用于解析bcl-xl如何控制癌細胞生存的,”他說。 wehi-539屬于一類稱為bh3類似物的化學物,這類物質都能結合到bcl-xl或相關蛋白的同一區域b上。兩個bh3-模擬物,名為navitoclax(abt-263)和abt-199/gdc-0199,目前正在臨床試驗中檢測治療癌癥的療效,尤其是針對那些血液和淋巴腺中的癌癥(白血病和淋巴瘤)。 lessene博士說,wehi-539是他們持續多年研究所獲得的成果,“我們十分高興地看到這種化合物能特異性抑制bcl-xl,這是第一個針對bcl-xl的三維結構建立和完善設計的化合物”。 癌細胞:可怕的變異的細胞 癌細胞是一種變異的細胞,是產生癌癥的病源,癌細胞與正常細胞不同,有無限生長、轉化和轉移三大特點,也因此難以消滅。 癌細胞由“叛變”的正常細胞衍生而來,經過很多年才長成腫瘤。在細胞分化過程中“叛變”細胞脫離正軌,自行設定增殖速度,累積到10億個以上我們才會察覺。癌細胞的增殖速度用倍增時間計算,1個變2個,2個變4個,以此類推。 比如,胃癌、腸癌、肝癌、胰腺癌、食道癌的倍增時間平均是31天;乳腺癌倍增時間是40多天。由于癌細胞不斷倍增,癌癥越往晚期發展得越快。 癌細胞的內外潛藏著自身無法克服和無法排除的逆轉因素,這是它的特點,也是它的缺點,造就了它的不穩定性。 科學家指出,癌癥細胞在轉移過程中會遇到很多困難,首先要經過數十次變異,然后要克服細胞間粘附作用脫離出來,并改變形狀穿過致密的結締組織。 成功逃逸后,癌癥細胞將通過微血管進入血液,在那里它還可能遭到白細胞的攻擊。接下來癌細胞將通過微血管進入一個新器官(現被稱為“微轉移”)。 在這里,癌細胞面臨著并不友好的環境(稱作“微環境”),有些細胞當即死亡,有些分裂數次后死亡,還有一些保持休眠狀態,存活率僅為數億分之一。 存活下來的癌細胞能夠再生和定植,成為化驗中可發現的“肉眼可見轉移”。隨著轉移的發展,它擠走了正常的細胞,破壞了器官的功能,最后足以致命。
經濟學家、發明家——約翰·馮·諾依曼
約翰馮諾依曼( john von neumann,1903-1957),現代電子計算機之父,美籍匈牙利人,經濟學家、物理學家、數學家、發明家,現代電子計算機之父,他制定的計算機工作原理直到現在還被各種電腦使用著。1903年12月28日生于匈牙利的布達佩斯,父親是一個銀行家,家境富裕,十分注意對孩子的教育。馮諾依曼從小聰穎過人,興趣廣泛,讀書過目不忘。據說他6歲時就能用古希臘語同父親閑談,一生掌握了七種語言.最擅德語,可在他用德語思考種種設想時,又能以閱讀的速度譯成英語。他對讀過的書籍和論文,能很快一句不差地將內容復述出來,而且若干年之后,仍可如此。1911年一1921年,馮諾依曼在布達佩斯的盧瑟倫中學讀書期間,就嶄露頭角而深受老師的器重.在費克特老師的個別指導下并合作發表了第一篇數學論文,此時馮諾依曼還不到18歲。1921年一1923年在蘇黎世聯邦工業大學學習.很快又在1926年以優異的成績獲得了布達佩斯大學數學博士學位,此時馮諾依曼年僅22歲。 1927年一1929年馮諾依曼相繼在柏林大學和漢堡大學擔任數學講師。1930年接受了普林斯頓大學客座教授的職位,西渡美國。 1931年他成為美國普林斯頓大學的第一批終身教授,那時,他還不到30歲。 1933年轉到該校的高級研究所,成為最初六位教授之一,并在那里工作了一生。 馮諾依曼是普林斯頓大學、賓夕法尼亞大學、哈佛大學、伊斯坦堡大學、馬里蘭大學、哥倫比亞大學和慕尼黑高等技術學院等校的榮譽博士。 他是美國國家科學院、秘魯國立自然科學院和意大利國立林且學院等院的院士。 1954年他任美國原子能委員會委員;1951年至1953年任美國數學會主席。 1954年夏,馮諾依曼被發現患有癌癥。 1957年2月8日,在華盛頓去世,終年54歲。 諾伊曼,著名匈牙利裔美籍數學家。1903年12月3日生于匈牙利布達佩斯的一個猶太人家庭。 馮諾依曼的父親麥克斯年輕有為、風度翩翩,憑著勤奮、機智和善于經營,年輕時就已躋身于布達佩斯的銀行家行列。馮諾依曼的母親是一位善良的婦女,賢慧溫順,受過良好教育。 馮諾伊曼從小就顯示出數學天才,關于他的童年有不少傳說。大多數的傳說都講到馮諾伊曼自童年起在吸收知識和解題方面就具有驚人的速度。六歲時他能心算做八位數乘除法,八歲時掌握微積分,十二歲就讀懂領會了波萊爾的大作《函數論》要義。 微積分的實質是對無窮小量進行數學分析。人類探索有限、無限以及它們之間的關系由來已久,l7世紀由牛頓萊布尼茨發現的微積分,是人類探索無限方面取得的一項激動人心的偉大成果。三百年來,它一直是高等學府的教學內容,隨著時代的發展,微積分在不斷地改變它的形式,概念變得精確了,基礎理論扎實了,甚至有不少簡明恰當的陳述。但不管怎么說,八歲的兒童要弄懂微積分,仍然是罕見的。上述種種傳聞雖然不盡可信,但馮諾伊曼的才智過人,則是與他相識的人們的一致看法。 1914年夏天,約翰進入了大學預科班學習,是年7月28日,奧匈帝國借故向塞爾維亞宣戰,揭開了第一次世界大戰的序幕。由于戰爭動亂連年不斷,馮諾依曼全家離開過匈牙利,以后再重返布達佩斯。當然他的學業也會受到影響。但是在畢業考試時,馮諾依曼的成績仍名列前茅。 1921年,馮諾依曼通過成熟考試時,已被大家當作數學家了。他的第一篇論文是和菲克特合寫的,那時他還不到18歲。麥克斯由于考慮到經濟上原因,請人勸阻年方17的馮諾依曼不要專攻數學,后來父子倆達成協議,馮諾依曼便去攻讀化學。 其后的四年間,馮諾依曼在布達佩斯大學注冊為數學方面的學生,但并不聽課,只是每年按時參加考試。與此同時,馮諾依曼入柏林大學(1921年),1923年又進入瑞士蘇黎世聯邦工業大學學習化學。1926年他在蘇黎世的獲得化學方面的大學畢業學位,通過在每學期期末回到布達佩斯大學通過課程考試,他也獲得了布達佩斯大學數學博士學位。 馮諾依曼的這種不參加聽課只參加考試的求學方式,當時是非常特殊的,就整個歐洲來說也是完全不合規則的。但是這不合規則的學習方法,卻又非常適合馮諾依曼。馮諾依曼在柏林大學學習期間,曾得到化學家哈貝爾的悉心栽培。哈貝爾是德國著名的化學家,由于合成氨而獲諾貝爾獎。 逗留在蘇黎世期間,馮諾依曼常常利用空余時間研讀數學、寫文章和數學家通信。在此期間馮諾依曼受到了希爾伯特和他的學生施密特和外爾的思想影響,開始研究數理邏輯。當時外爾和波伊亞兩位也在蘇黎世,他和他們有過交往。一次外爾短期離開蘇黎世,馮諾依曼還代他上過課。聰明的智慧加上得天獨厚的栽培,馮諾依曼在茁壯地成長,當他結束學生時代的時候,他已經漫步在數學、物理、化學三個領域的某些前沿。 1926年春,馮諾依曼到哥廷根大學任希爾伯特的助手。1927~1929年,馮諾依曼在柏林大學任兼職講師,期間他發表了集合論、代數和量子理論方面的文章。l927年馮諾依曼到波蘭里沃夫出席數學家會議,那時他在數學基礎和集合論方面的工作已經很有名氣。 l929年,馮諾依曼轉任漢堡大學兼職講師。1930年他首次赴美,成為普林斯頓大學的客座講師。善于匯集人才的美國不久就聘馮諾依曼為客座教授。 馮諾依曼曾經算過,德國大學里現有的和可以期待的空缺很少,照他典型的推理得出,在三年內可以得到的教授任命數是三,而參加競爭的講師則有40名之多。在普林斯頓,馮諾依曼每到夏季就回歐洲,一直到l933年擔任普林斯頓高級研究院教授為止。當時高級研究院聘有六名教授,其中就包括愛因斯坦,而年僅30歲的馮諾依曼是他們當中最年輕的一位。 在高等研究院初創時間,歐洲來訪者會發現,那里充滿著一種極好的不拘禮節的、濃厚的研究風氣。教授們的辦公室設置在大學的優美大廈里,生活安定,思想活躍,高質量的研究成果層出不窮。可以這樣說,那里集中了有史以來最多的有數學和物理頭腦的人才。 l930年馮諾依曼和瑪麗達柯維斯結婚。1935年他們的女兒瑪麗娜出生在普林斯頓。馮諾依曼家里常常舉辦時間持續很長的社交聚會,這是遠近皆知的。l937年馮諾依曼與妻子離婚,1938年又與克拉拉丹結婚,并一起回普林斯頓。丹隨馮諾依曼學數學,后來成為優秀的程序編制家。與克拉拉結婚后,馮諾依曼的家仍是科學家聚會的場所,還是那樣殷勤好客,在那里人人都會感到一種聰慧的氣氛。 二次大戰歐洲戰事爆發后,馮諾依曼的活動越出了普林斯頓,參與了同反法西斯戰爭有關的多項科學研究計劃。l943年起他成了制造原子彈的顧問,戰后仍在政府諸多部門和委員會中任職。1954年又成為美國原子能委員會成員。 馮諾依曼的多年老友,原子能委員會主席斯特勞斯曾對他作過這樣的評價:從他被任命到1955年深秋,馮諾依曼干得很漂亮。他有一種使人望塵莫及的能力,最困難的問題到他手里。都會被分解成一件件看起來十分簡單的事情,……用這種辦法,他大大地促進了原子能委員會的工作。 馮諾依曼的健康狀況一直很好,可是由于工作繁忙,到1954年他開始感到十分疲勞。1955年的夏天,x射線檢查出他患有癌癥,但他還是不停的工作,病勢擴展。后來他被安置在輪椅上,繼續思考、演說及參加會議。長期而無情的疾病折磨著他,慢慢地終止了他所有的活動。1956年4月,他進入華盛頓的沃爾特里德醫院,1957年2月8日在醫院逝世,享年53歲。 馮諾依曼的第一篇論文是和菲克特合寫的,是關于車比雪夫多項式求根法的菲葉定理推廣,注明的日期是1922年,那時馮諾依曼還不滿18歲。另一篇文章討論一致稠密數列,用匈牙利文寫就,題目的選取和證明手法的簡潔顯露出馮諾依曼在代數技巧和集合論直觀結合的特征。 1923年當馮諾依曼還是蘇黎世的大學生時,發表了超限序數的論文。文章第一句話就直率地聲稱本文的目的是將康托的序數概念具體化、精確。他的關于序數的定義,現在已被普遍采用。 強烈企求探討公理化是馮諾依曼的愿望,大約從l925年到l929年,他的大多數文章都嘗試著貫徹這種公理化精神,以至在理論物理研究中也如此。當時,他對集合論的表述處理,尤感不夠形式化,在他1925年關于集合論公理系統的博士論文中,開始就說本文的目的,是要給集合論以邏輯上無可非議的公理化論述。 有趣的是,馮諾依曼在論文中預感到任何一種形式的公理系統所具有的局限性,模糊地使人聯想到后來由哥德爾證明的不完全性定理。對此文章,著名邏輯學家、公理集合論奠基人之一的弗蘭克爾教授曾作過如下評價:我不能堅持說我已把(文章的)一切理解了,但可以確有把握地說這是一件杰出的工作,并且透過他可以看到一位巨人。 1928年馮諾依曼發表了論文《集合論的公理化》,是對上述集合論的公理化處理。該系統十分簡潔,它用第一型對象和第二型對象相應表示樸素集合論中的集合和集合的性質,用了一頁多一點的紙就寫好了系統的公理,它已足夠建立樸素集合論的所有內容,并借此確立整個現代數學。馮諾依曼的系統給出了集合論的
中非科技伙伴計劃啟動 探索對非科技合作新
隨著中非科技伙伴計劃的啟動,中非科技合作進入了新的篇章。為了進一步提高合作的效果和持久性,我國有必要對新的合作模式進行探索,為中非科技合作注入新的活力。為此,本文提出了以下合作新模式,以期不斷提升中非合作水平,擴大合作效果。 高訪順風車 新中國成立以來,中非政府間的交往日益密切。尤其是近些年,我國高層領導人頻頻出訪非洲。高訪是雙方發展傳統友誼,增進全面關系的好時機。帶著科技合作計劃高訪,可以為高訪助力,讓非洲國家看到中國的友好和誠意,提高合作影響力。同時,在高訪期間可以考慮舉辦中國科技節中國科技展等活動。這能讓更多的非洲人民了解中國,提升合作意愿,使科技合作的效果顯著提升。另外,政府可以為國內知名的大學、研究機構和企業提供共同前往的機會,宣傳中國科技的同時,幫助他們了解非洲,為中國科技走出去搭建平臺,創造機會。高訪這班順風車,可以搭載友誼,更可以搭載中非科技合作的希望。 中非聯合科研與教育機構 中國可以通過與非洲聯合建立多種科研和教育機構,來促進科技合作。在非洲建立中國創新中心和中國技術轉移中心,可以向非洲展示我國的科研成果,擴大我國在非洲的影響力。更重要的是,這樣的機構可以將中國的科學技術帶去非洲,提高非洲科技生產力,造福非洲人民。此外,我國可以幫助一些有條件的非洲國家建立國家實驗室”,并在初期提供設備和科研人員培訓支持。國內科研機構可以與非洲國家實驗室建立伙伴關系,幫助非洲國家提高科研能力,實現科研領域的優勢互補。建立中非聯合大學也是促進中非科技合作的不錯選擇。在條件成熟,并有此意愿的國家建立中非聯合大學,可以為非洲培養人才、促進中非人才交流和科研合作。中非聯合科研與教育機構的建立,勢必能開辟出中非科技合作的新平臺。 花甲科學家計劃 我國與非洲的科技合作開展過程中,一直面臨著人才短缺的問題。這主要是由于長期在非洲從事科研工作對科學家的生活、工作、晉升、事業發展都有很大的影響,這使得許多科學家尤其是年輕科研人員望而卻步。相比來說,年長科學家在科研和管理經驗上更為豐富,在晉升發展等問題上顧慮較少。對于面臨退休的科學家來說,參與中非科技合作更是一個有所作為的好機會。我國可以參照日本的經驗,推行花甲科學家計劃。花甲科學家們的加入,有利于增進與受援國的相互理解,為更多、更深入的合作打下基礎,為中非科技合作的隊伍注入強大的力量。 主題年活動 目前,非洲的許多國家仍處于發展的初級階段,面臨的主要問題仍是貧困。中非科技合作是一項長期而艱巨的事業,重點仍是幫助非洲國家擺脫貧困,并且要考慮長遠的可持續發展。為此,我國可以有步驟地推出主題年活動”,主題可以先從水、健康、農業等領域開始,陸續還可以推出氣候、環境、可再生能源、信息化等。一些主題活動還可以進一步細分到更為具體的領域,例如,在農業領域可以推出種子計劃灌溉計劃等。主題年活動”能有效配置有限的資源,集中將我國的技術介紹到非洲,援助效果顯著。  ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;
世界上現存最小的《古蘭經》
2002年6月10日寧夏發現世界上現存最小的《古蘭經》 ; 寧夏博物館考古專家日前經過考證發現,收藏于寧夏博物館的一本《古蘭經》是世界上現存最小的《古蘭經》。 ; 這本《古蘭經》長19.6毫米,寬13.2毫米,厚6.1毫米,重1.1克。據寧夏博物館副研究員何新宇介紹,在河南鄭州發現的、被列為吉尼斯世界紀錄的世界上最小的書《可蘭經》,長25.708毫米,寬19.517毫米,厚9.62毫米,重4.318克。 而寧夏博物館現存的這本《古蘭經》無論從尺寸還是重量方面,都比那一本小得多、輕的多。這是何新宇通過放大鏡研究此書的封面。 這本《古蘭經》雖然體形很小,但裝幀精致,書中阿拉伯文印刷得非常清晰,字跡沒有任何涂抹痕跡,不用放大鏡也能看清內容。  ;  ;
疫情北上是否意味著h7n9擴散?
打破砂鍋 近日,北京、河南先后報告人感染h7n9禽流感確診病例,流感疫情已從南方北上。對于這種情況,有人擔心h7n9禽流感是不是有暴發擴散的趨勢,請關注——2013年4月14日,全國新增11例人感染h7n9禽流感病例,截至目前,全國共報告60例確診病例。 中國工程院院士、傳染病診治國家重點實驗室主任李蘭娟表示,感染人數增加是因為傳染源還存在,因此,目前不斷會有病例發生。由于人傳染人的證據尚不足,需要進一步加強對病毒是否發生重組的監測。 病毒發生變異風險加大 截至2013年4月14日,浙江省新增4例人感染h7n9禽流感病例。為此,浙江大學第一附屬醫院啟用了新病區,收治h7n9禽流感患者。 “所有患者的病情,現在都不能掉以輕心,醫護人員都已經投入100的努力搶救。”不過,李蘭娟也擔心:現在實驗室研究必須緊跟病情態勢,目前沒有發現h7n9病毒變異,“但是,病人增多意味著風險加大,一定要盡早救治,以防止病毒在人身上發生新的變異。” 北京市地壇醫院感染科主任李興旺教授透露,相比此前的幾次流感,這次h7n9禽流感患者的病情特別重。 幾乎所有的患者,一旦發病,病情可能前一天還好好的,可沒出一兩天,肺部炎癥迅速擴展。 無論是北京首例患兒,還是目前浙大一院收治的患者,幾乎都是在快速進展期時被發現,病情變化特別快,給救治也帶來前所未有的難度。 對此,李蘭娟強調,各家醫院應該加強發熱門診的采樣,市民也要特別注意,家人如果出現發熱、咳嗽等癥狀,最好去發熱門診驗白細胞,并留下咽拭子,以備后續檢測。 候鳥遷徙疫情有北上趨勢 解放軍第302醫院著名傳染病學教授姜素椿教授表示,病毒北上符合傳染病學發展規律,在病毒沒有發生變異的前提下,北京暴發大面積h7n9疫情的可能性不大。 姜素椿介紹,h7n9禽流感來源于禽類,而禽分為家禽、野禽,由于后者不受控制,因此更能傳染流感病毒。 野禽的活動規律是造成禽流感流行的第一因素,“野禽的習性為冬天到溫暖的地方,夏天回到涼爽的地方,它按照氣候規律在地球的南北飛翔”。 而3月底上海首現h7n9確診病例時,正值初春,上海及長江流域氣候溫暖,也正是野禽回歸的時候,因此疫情首先在南方出現。同時,鳥類喜歡溫暖的地方,隨著北方氣溫升高,鳥類活動開始北移。 “h7n9禽流感病毒的病毒特性是怕熱不怕冷,隨著北方地區氣溫回升、南方地區的氣溫持續升高,北方開始變得更加適合病毒存活,這種不冷不熱的溫度使人更容易感染,病毒開始北上。” “根據候鳥由南向北的遷徙路線,疫情有北上的趨勢。”北京市疾病預防控制中心主任鄧瑛認為,目前北京、河南等省份已經有確診病例報告,不排除更多北方省份出現更多病例的可能。 “目前,h7n9病毒對高溫比較敏感,禽流感病毒普遍對熱敏感,隨著氣溫的升高,病毒的活性也會降低。隨著北京進入夏季、氣溫不斷升高,預計疫情或將得到初步控制。” h7n9或比h5n1更易感染人 “一種病毒對禽類動物的致病性高低,不等于對其他物種或人類的致病性也是一樣的;即使在禽類動物之間,一種病毒對不同的禽類致病性也不同。”李蘭娟透露,此次的h7n9禽流感病毒在禽類身上呈現弱毒性,在人身上卻極具破壞力。 科學家發現,“人感染h7n9禽流感病毒”在ha基因上發生突變。這是一個氨基酸的突變,變化后,“人感染h7n9禽流感病毒”與人的上皮細胞,特別是呼吸道上皮細胞結合的能力增強了。 國家流感中心主任舒躍龍判斷,“人感染h7n9禽流感病毒”或許因此比h5n1更容易感染人。 如果感染人類的禽流感病毒對禽類動物是高致病性的,在人感染之前,則會造成大量禽類動物生病、死亡,人們很容易發現其流行;如果感染人類的禽流感病毒對禽類動物不是高致病性的,禽類動物感染后則不容易被人們發現,不僅常常被人們忽略,而且難以預防。 “與之前在禽類身上發現的h7n9相比,這次在人身上發現的h7n9的基因序列已經發生了變化。存在繼續變異的可能。而這種變異是導致傳播能力變強還是變弱尚未可知,但是可以肯定的是,一旦變異,我們能立即檢測出并進行防范。”李蘭娟說。 未發現人傳人不代表無可能 廣東省人感染h7n9禽流感病原學專家組組長、華南農業大學副校長廖明認為,病毒要感染必須同時具備突變和復制兩個條件,在此之前,都不具備人傳人的理論基礎。 廖明表示,從目前來看病毒仍未能突破人禽屏障,從而出現在人間傳播。“流感的傳染性是很強的,密切接觸者至少有20以上的感染率,出現流感癥狀,病原鑒定呈陽性等。” 這是專家認為不會發生人際傳播的很重要依據,從目前看,在感染病例的密切接觸者中雖然有人出現了一些癥狀,但沒有接觸者的病原鑒定為陽性,這說明該病毒能在人際間傳播并沒有被證實。 “人感染禽流感還有一定的條件,并非一接觸了就會感染。”北京市疾病預防控制中心傳染病地方病控制所所長王全意解釋說,感染的前提條件是需要有相應的受體,人流感需有人流感受體,禽流感需有禽流感受體,才能感染激活病毒。 根據相關的科學分析,人體的上呼吸道部分基本都是人流感受體,只有在呼吸道底部和肺部上才有部分禽流感受體。 受體在不同的動物身上是不同的,如果沒有遇上受體,也是無法感染到的,從這個層面上講,禽流感宿主是比較狹窄的,在人體中感染也不是很容易的,“如果越像禽流感,越不會在人際間發生傳播”。廖明如是說。 然而,中國工程院院士、呼吸疾病國家重點實驗室主任鐘南山卻表示擔憂,根據現在的事實,沒有發現有人傳染人,不等于就證實不可能傳染。 鐘南山認為,病毒還在變化,所以這個可能性是存在的。“sars早期傳染性也不強,后來傳染性就強了,也有這個規律。所以現在不能去預料說不可能人傳人,我們要緊密地追蹤觀察。”
電話之父——亞歷山大·格拉漢姆·貝爾
亞歷山大格拉漢姆貝爾(alexer graham bell,1847年3月3日-1922年8月2日)是一位美國發明家和企業家。 他獲得了世界上第一臺可用的電話機的專利權,創建了貝爾電話公司(at&;t公司的前身)。關于電話的發明者目前尚存爭議,美國國會2002年6月15日判定意大利人安東尼奧梅烏奇為電話的發明者,加拿大國會則于2002年6月21日通過決議,重申貝爾是電話的發明者。另外一部分人則認為伊萊沙格雷是電話的發明者。 1847年3月3日亞歷山大格拉漢姆貝爾出生于蘇格蘭的愛丁堡,并在那里接受初等教育。 1870年貝爾移民到加拿大,一年后到美國。1882年他加入美國國籍。 貝爾本人是一個聲學生理學家和聾啞人語的教師。在他之前,德國人菲利普雷斯曾發明過一臺電話機,但其傳聲效果極壞,實際上無法被使用。1876年3月10日貝爾與他的同事試驗了世界上第一臺可用的電話機。 此外貝爾還發明了一臺測量聽力的儀器,一臺可用來發現人體內金屬的儀器以及其它一些發明創造。 貝爾擁有電話的發明專利,但是有人也指出,從意大利移民到美國的安東尼奧梅烏奇(antonio meucci)才是電話的發明者。美國國會2002年6月15日269號決議確認安東尼奧梅烏奇為電話的發明人。 除了發明電話,亞歷山大格拉漢姆貝爾還發明了載人的巨型風箏,為加拿大海軍發明了用于在二戰時與德國u-boat抗衡的水翼船,改良了留聲機(gramophone)。 貝爾也是美國盲聾女作家、教育家、慈善家、社會活動家和海倫凱勒交往歷史最為長久,并且是海倫凱勒感情最好的朋友。 1922年8月2日,亞歷山大格拉漢姆貝爾逝世于加拿大巴德克。 此外,他還制造了助聽器;改進了愛迪生發明的留聲機;他對聾啞語的發明貢獻甚大;他寫的文章和小冊子超過100篇。1881年,他為了發現美國總統詹姆士加菲爾德體內的子彈設計了一個檢驗金屬的裝置,成為x光機的前身。他還創立了英國聾啞教育促進協會。 貝爾1847年3月3日出生于英國蘇格蘭的愛丁堡。 貝爾的父親是一位嗓音生理學家,并且是矯正說話、教授聾人的專家。 貝爾的祖父是個慈善家,一直都很同情聾啞的殘障者,他常把一些殘障的人聚集起來,親切地教育他們。因此聾子和啞巴,簡直視他為救世主一樣崇拜著。 在祖父過世后,他的父親繼承遺志,除了教育聾啞人,還研究說話和發音的方法,希望能對這些不幸的人有所幫助。貝爾就在這種環境下耳濡目染的長大,所以心中一直期望將來對這方面能有所建樹。 有一天,父親以溫和的口吻對貝爾說:「孩子,世界上最痛苦的莫過於瞎子、聾子和啞巴。他們和我們一樣是人,可是眼睛不能看,耳朵不能聽,嘴巴不能說話。漂亮的衣服,美麗的風景,瞎子看不到;美妙的音樂、有趣的笑話,聾子聽不見;我們可以談笑自若,想到什么就說什么,但是,他們卻被剝奪了這種權利。想起來,我們真是太幸福了。因此除了要感謝上帝以外,同時更要盡一己之力,去幫助他們,安慰他們,使他們盡量也能過著正常的生活。孩子,等你長大以后,一定要救救這些不幸的人!」貝爾經常聽到這樣的教誨,所以,他以終生為聾啞者的幸福努力,為最大的職志。 貝爾有一顆善良的心,和靈活的頭腦,從小他就發揮了高度的愛心和敏銳的腦力。 他家附近有座水磨坊,里頭住著一對父子。平常,一些粗重的工作都由年輕人擔任。后來年輕人應徵入伍當兵,留下老人獨自磨粉來維持生活。碰到水少的時候,水車動不了,老人沒辦法磨粉,就只好餓肚子。貝爾看了,很同情他,就約了一些小朋友去幫忙。 碰到缺水的時候,磨粉的工做實在很不輕松,一定要大家一起用力推,才能推動石磨。剛開始,大家覺得好玩,還肯用力幫忙,后來,厭倦了,便紛紛離去,只剩下貝爾一個人,自然就脫不動了。 貝爾回到家里,坐在父親的書房里苦思:怎樣才能輕松地推動石磨呢?經過一個月的研究,他想出了一個好法子。首先,改良臼齒,以減少摩擦力,再利用麥粒的圓形,使雙方互相挨著,這樣,臼齒的轉動就靈活多了。如此,他不僅幫了磨坊主人一個大忙,全村的人也爭相仿制,大家都覺的改良過的石磨,真是便利好用。 於是,才十五歲的貝爾,成了全村人眼中的「發明神童」了。 西元一八七三年,在美國波士頓一間名叫「音聲生理學校」里,經常聚滿了眾多的觀摩者。 這是一所很不尋常的學校,專門訓練那些因耳聾而無法學習發音說話的孩子,如何使用眼睛去學發音。經過訓練的孩子,雖然聽不到別人的聲音,但是卻可以依別人的唇形,而練習說出話來。 這種學校,在全美國可能也不只有一所,而且辦學成效十分輝煌。人人都說:「只要上那所學校,啞巴也會說話。」 於是,一傳十,十傳百,不要說是波士頓市內,甚至連很遙遠的地方,都有許多因家中有聾啞兒童的父母親,前來參觀。 貝爾就在這所學校,用「看得見的話」來教導這些孩子們。所謂「看得見的話」,是一種和英文字母類似的符號。 這種符號有三十個,分別表示出在發音的時候,嘴唇、舌頭的位置和呼吸的方法,以及喉嚨、下顎的動作等,如果能巧妙的配合起來,就可以用看的來學正確的發音方法了。 貝爾就是使用這些符號,教聾啞兒童們怎樣發音,并且指導他們怎么說得更好。由於他的努力,所以績效非常好。 而貝爾怎么會來到波士頓的呢?原來,自從他在愛丁堡的高中畢業后,經由祖父和父親的指導,接受了充分的語言和說話的教育。在他十六歲的時候,便已是說話學校的老師了。 他十八歲那年,全家搬到了倫敦,他就在此地開始了聾啞兒童的教育,引起了社會的注目。但是沒多久,貝爾和他的哥哥、弟弟,都罹患了肺結核,而他的哥哥和弟弟非常不幸地因此死亡,使得貝爾的父母十分傷心。在醫師的建議下,貝爾的父親便決定找個空氣新鮮、氣候良好的地方居住。 於是,他們離開英國,來到了大西洋的對岸─加拿大,在安大略州布朗福特的地方,買了一塊地,就定居在那里。而患了肺結核的貝爾,在經過一段時間的療養后,身體也恢復了健康。 貝爾的父親早就因研究音學而聞名世界,所以不久加拿大的女王大學特別聘他為講師。同時在美國方面也有了邀請,而貝爾的父親見兒子也學有所成,且青出於藍,所以就特別推薦了兒子。 於是,貝爾就此遷居波士頓,開設了音聲生理學校,從事聾啞兒童的教育。他的教學分法果然獲得了輝煌的成果,不久就被波士頓大學聘為教授,當時,他才二十六歲。貝爾開始了獨立自主、自力更生的生活。他研究各種教育聾孩子的實驗性方法,并用晚上的時間給成年聾人授課。 他全身心地從事聾人教育。雖然他仍然借用父親的可見語言向一些學生授課,偶爾也給其他教師作示范,但他卻在研究自己的方法。“我的感情與同情正一天天地被喚起,”他在給父母的信中寫道,“看著這些孩子不得不面對如此巨大的困難,我真為他們心痛。” 他作出了在當時可謂革命性的創見:他努力地想使他的聾孩子們通過間接的途徑理解并融入這個有聲世界。他解釋振動如何產生聲波,聲波又如何在有正常聽力的人們的耳中產生振動。他讓孩子們拿著一只氣球,并用嘴唇貼著氣球說話,讓他們感覺到振動。他通過一根羽毛來展示說話時的呼吸。 他把孩子們的手放在自己喉部,讓他們感覺到他發出不同聲音時聲帶的振動。就這樣,他們學會分辨許多相似的聲音,如“普”和“不”,“斯”和“茲”。他使那些一生中從未聽到過聲音的孩子們相信,他們也能說話,表達自己的心聲。他在那些聾孩子的身上取得的巨大的成功,他這位聾人的教師名聲遠揚,很快傳出了波士頓。 就在這時,貝爾結識了一位富有的律師兼商人加德納格林哈伯德。此人在以后幾年中成了他的有力后盾。 加德納格林哈伯德在新興的鐵路建設、水和煤氣的供應事業中發了大財。他是個成功的律師、馬薩諸塞州的參議員,是北美洲飛速發展時期典型的商界精英。他的3個孩子中,只有一個叫梅布爾的女孩活過了嬰兒期,而她在5歲時卻因患猩紅熱而失去了聽覺。她僅能說的幾句話是在蹣跚學步時學會的,甚至連這幾句也早已變得支離破碎了。哈伯德以他巨大的財富和名望為女兒尋求最好的教育。為她雇了家庭教師,把她送入在德國的特殊學校,甚至為她在家附近開辦了一所學校。梅布爾聰穎過人,她學業出色并精于唇讀。可是她說話仍很困難。 1873年,貝爾被聘為波士頓大學演說術學校教授。這是對他在薩拉富勒的學校中所作出的成就的極大認同與賞識,也是他的關于發聲科學講座留給公眾深刻印象的結果。在前往大學拜訪他的人中,就有15歲的梅布爾哈伯德。貝爾同意收她為學生,輔導她學習說話。 貝爾的教導實現了她
混沌理論之父——愛德華·諾頓·羅倫茲
愛德華諾頓羅倫茲(edward norton lorenz,1917— 2008) 美國氣象學家,混沌理論之父,蝴蝶效應的發現者。他說過一句很出名的話:一個蝴蝶在巴西輕拍翅膀,可以導致一個月后德克薩斯州的一場龍卷風。 1917年5月23日羅倫茲出生在美國西康涅狄格州哈特福德。他在很小的時候就喜歡科學。“孩提時,我最有興趣做的事就是關心天氣的變化。”他后來寫道。羅倫茲后考入達特茅斯學院,1938年畢業。1940年又畢業于哈佛大學,并獲得數學專業學位。第二次世界大戰期間,羅倫茲作為氣象預報員曾在美國陸軍航空兵團服役。1943年獲麻省理工學院理科碩士學位。1948年,進入該學院任教,從事氣象學領域研究。1963年獲美國氣象學會邁辛格獎,同年提出“混沌理論”(chaos theory)。  1967年出版的《大氣環流的性質和理論》一書中,羅倫茲精辟地闡述了大氣環流研究工作的歷史發展、現狀和展望。1969年獲美國氣象學會羅斯比研究獎章。1972年提出“蝴蝶效應”(butterfly effect)。1973年獲西蒙斯紀念金獎。1975年他成為美國國家科學院院士。1983年獲得瑞典皇家科學院頒發的克拉福德獎(crafoord prize),這一獎項主要授予研究領域不在諾貝爾獎授獎范圍內,而確有突出成就的科學家。1987年退休。 1991年羅倫茲獲得地球和星體學方面的基礎科學“京都獎”(kyoto prize) ,評委會稱他的混沌理論“繼牛頓之后,為人類自然觀帶來了最為戲劇性的改變”。羅倫茲的妻子簡死于2001年,他們留有一子兩女。2008年4月16日因為癌癥在馬薩諸塞州的家中去世,享年90歲。羅倫茲還著有《動力學方程的最大簡化》《振蕩力學》《大氣環流的低階模式》《用大的數值模式進行大氣可預測性試驗》等 。 羅倫茲是個興趣十分廣泛的人,他喜歡越野滑雪、徒步旅行,去世前的一周,他還參加過一次徒步活動。盡管他給人的印象是嚴謹和注重細節,但事實上,羅倫茲自己的辦公室是一個非常混亂的空間,多年前,他的學生曾在其中發現了一堆讓人從未發表的論文和研究報告。羅倫茲的朋友和學生形容他是個“安靜的怪杰”、“所見過最有組織的人”,他的同事也說羅倫茲惜字如金,讓他開口說話難如登天,但他們都稱贊他是個親切且謙虛的人。 羅倫茲提出的混沌理論被認為是“對基礎科學產生了深遠的影響,是繼牛頓之后讓人類對自然的看法發生了翻天覆地的變化。”他的理論最為人稱道的是“蝴蝶效應”,即“巴西的蝴蝶拍一下翅膀,會對周圍的大氣系統產生一些作用,這些作用會不斷地被放大,最后可能會引發美國德州的龍卷風”。 它比喻長時期大范圍天氣預報往往因一點點微小的因素造成難以預測的嚴重后果.微小的偏差是難以避免的,從而使長期天氣預報具有不可預測性或不準確性。“廣義的蝴蝶效應”已不限于天氣預報,而是一切復雜系統對初值極為敏感性的代名詞或同義語,其含義是:對于一切復雜系統,在一定的“閾值條件”下,其長時期大范圍的未來行為,對初始條件數值的微小變動或偏差極為敏感,即初值稍有變動或偏差,將導致未來前景的巨大差異,這往往是難以預測的或者說帶有一定的隨機性。 1963年羅倫茲提出了“混沌理論”,這一理論擁有巨大的影響力,其主要精神是,在混沌系統中,初始條件的微小變化,可能造成后續長期而巨大的連鎖反應。此理論最為人所知的論述之一是“蝴蝶效應”:“一只蝴蝶在巴西輕拍翅膀,會使更多蝴蝶跟著一起振翅,最后將有數千只的蝴蝶都跟著那只蝴蝶一同揮動翅膀,結果可以導致一個月后在美國德州發生一場龍卷風。” 羅倫茲發現“混沌理論”頗具戲劇性效果,也可以算是混混沌沌中發現的。 1961年,冬季的一天,羅倫茲在電腦上進行關于天氣預報的計算。為了考察一個很長的序列,他走了一條捷徑,沒有令計算機從頭運行,而是從中途開始。他把上次的輸出直接打入作為計算的初值,然后他穿過大廳下樓,去喝咖啡。一小時后他回來時,發生了出乎意料的事。 第一次的計算機運算結果,打印只顯示到小數點后三位的0.506,而非完整的小數點后六位:0.506127。這個遠小于千分之一的差異,造成第二次的仿真結果和第一次完全不同。 羅倫茲從這個驚人的結果發現,準確預測天氣只是人類的幻想,進而揭示出混沌現象具有不可預言性和對初始條件的極端敏感依賴性這兩個基本特點,羅倫茲最初使用的是“海鷗效應”來形容這種現象,不過這并不是一個完全新穎的比喻:愛倫坡曾聲稱人們揮著手可能會影響大氣條件,但羅倫茲是第一次對此進行系統思考并形成新的理論的人。他把這一發現寫成研究論文,于1963年出版,并于1972年正式提出“蝴蝶效應”這一著名的名詞。 另外羅倫茲所提出的“決定性混沌(deterministic chaos)”被指是自牛頓以來另一引人注目的人類自然觀的“進化論”,他因此于1991年獲頒基礎科學京都獎。羅倫茲認為:人類本身都是非線性的:與傳統的想法相反,健康人的腦電圖和心臟跳動并不是規則的,而是混沌的,混沌正是生命力的表現,混沌系統對外界的刺激反應,比非混沌系統快得多。科學家們對混沌理論評價很高,認為“混沌學是物理學發生的第三次革命”,它與相對論、量子力學同被列為20世紀的最偉大發現之一。 量子力學質疑微觀世界的物理因果律,而混沌理論則緊接著否定了包括宏觀世界拉普拉斯﹙laplace﹚式的決定型因果律。這一理論已被廣泛應用于各個領域,如商業周期研究、動物種群動力學、流體運動、行星運轉軌道、半導體電流、醫學預測(如癲癇發作)以及軍事等。 “蝴蝶效應”是指在一個動力系統中,初始條件下微小的變化能帶動整個系統的長期而巨大的連鎖反應。這是一種混沌現象,“一只蝴蝶在巴西輕拍翅膀,會使更多蝴蝶跟著一起振翅。最后將有數千只的蝴蝶都跟著那只蝴蝶一同揮動翅膀,其所產生的颶風可以導致一個月后在美國德州發生一場龍卷風。” 在《混沌學傳奇》等書中皆有這樣的描述:“1961年冬季的一天,羅倫茲在計算機上進行關于天氣預報的計算。他發現天氣變化同上一次的模式迅速偏離,在短時間內,相似性完全消失了。進一步的計算表明,輸入的細微差異可能很快成為輸出的巨大差別。羅倫茲最初使用的是“海鷗效應”來形容這種現象,但在1979年于華盛頓的美國科學促進會的演講上卻問道:“一只蝴蝶在巴西扇動翅膀會在德克薩斯引起龍卷風嗎?”“蝴蝶效應”因此得名。
微生物學家——亞歷山大·弗萊明
亞歷山大弗萊明(alexer fleming,1881.8.6 - 1955.3.11),英國微生物學家。1881年8月6日出生于蘇格蘭基馬爾諾克附近的洛克菲爾德。 13歲時隨其兄(開業醫師)去倫敦做工,由于意外地得到姑父的一筆遺產,進入倫敦大學圣瑪麗醫學院學習,1906年畢業后留在母校的研究室,幫助其師賴特博士進行免疫學研究。 1918年弗萊明返回圣瑪麗醫學院,加緊進行細菌的研究工作。1922年他發現了一種叫“溶菌酶”的物質,發表了《皮膚組織和分泌物中所發現的奇特細菌》的報告。 1929年弗萊明在《不列顛實驗病理學雜志》上,發表了《關于霉菌培養的殺菌作用》的研究論文,但未被人們引起注意。弗萊明指出,青霉素將會有重要的用途,但他自己無法發明一種提純青霉素的技術,致使此藥十幾年一直未得以使用。 1939年,在英國的澳大利亞人瓦爾特弗洛里(1898—1968)和德國出生的鮑利斯錢恩(1906—1979),重復了弗萊明的工作,證實了他的結果,然后提純了青霉素,1941年給病人使用成功。在英美政府的鼓勵下,很快找到大規模生產青霉素的方法,1944年英美公開在醫療中使用,1945年以后,青霉素遍及全世界。1945年,弗萊明、弗洛里和錢恩共獲諾貝爾生理學及醫學獎。 1943年弗萊明成為英國皇家學會院士,1944年被賜于爵士。1915年弗萊明結婚,兒子是個普通的醫生,夫人于1949年去世。1953年再次結婚。1955年3月11日與世長逝,安葬在圣保羅大教堂。匈牙利1981年發行了弗萊明誕生100周年的紀念郵票。 1921年,患重感冒的弗萊明堅持工作,在一培養基中發現溶菌現象,細究之下原來是鼻涕所致,由此發現了溶菌酶。 1928年7月下旬,弗萊明將眾多培養基未經清洗就摞在一起,放在試驗臺陽光照不到的位置,就去休假了。9月1號,在工作22年后,他因溶菌酶的發現等多項成就,獲得教授職位。9月3號,度假歸來的弗萊明,剛進實驗室,其前任助手普利斯來串門,寒暄中問弗萊明這段時間在做什么,于是弗萊明順手拿起頂層第一個培養基,準備給他解釋時,發現培養基邊緣有一塊因溶菌而顯示的慘白色,因此發現青霉素,并于次年6月發表,最終使其獲諾貝爾獎的論文。 弗萊明要遇到青霉菌所致的溶菌現象,究竟需要多少偶然因素之間的相互配合才能出現。有人曾為此專門著文闡述。首先,青霉菌適合在較低溫度下生長,葡萄球菌則在37度下生長最好。其次,在長滿了細菌的培養基上,青霉菌無法生長。最后,青霉菌大約在5天后成熟并產生孢子,這時青霉素才會出現,而青霉素也只對快速生長中的葡萄球菌有溶菌作用。 因此,弗萊明的發現,至少需有下述三方面的條件作保障。 ; ; ; 1、來源不明的青霉菌孢子落入葡萄球菌培養基中。 ; ; ; 2、弗萊明未將培養基放在37攝氏度的溫箱中,也未清洗,而是放置在室溫下。 ; ; ; 3、天氣的配合。當年的氣溫記錄顯示,恰好在7月28至8月10,倫敦有一段十分難得的涼爽天氣,極其適合青霉菌先行生長成熟,并產生了青霉素。而8月10號以后,氣溫則明顯升高有利于葡萄球菌快速生長,以至于發生了溶菌現象。 ; ; ; 4、或許還要加上,在弗萊明剛進實驗室,尚未著手清洗培養皿時,其前任助手恰好到來敘舊。 弗萊明的成長之路,遠非一帆風順。在他7歲時,父親去世。由大哥和母親將他和幾個兄弟養大,他在山野長大,這鍛煉了他的觀察能力,算是為日后的細菌培養積累了初步的基礎。13歲左右,弗萊明去倫敦投奔他同父異母的哥哥湯姆。湯姆其時已從格拉斯哥大學畢業,去倫敦發展事業并成為了一個眼科學家。他先是在一所類似技校的學校學習,16歲畢業后就去了一家專營美國貿易的船務公司上班。 1901年,在弗萊明20歲時,他的一個終身未婚的舅舅去世,留下了一筆較為可觀的遺產,弗萊明分到了250英鎊。湯姆敦促他善加利用這筆財富,建議他學習醫學。7月,弗萊明通過16門功課的考試,獲得進入圣瑪麗醫院附屬醫學院的資格。而他選擇這所學校的原因,則是工作期間,他曾和來自這個學院的水球隊比賽過。學習期間,弗萊明獲得了學校提供的各種名目的獎學金。 1906年7月,他通過了一系列測試,獲得了獨立開診所的資格。但他的人生命運被約翰弗里曼所改變,弗里曼是賴特手下的高年資助理,他兩頭游說,最終弗萊明并不十分情愿的成為接種部的低年資助理。說弗萊明并不情愿的主要理由是,1908年,弗萊明參加與他工作無關的更高等級的一系列測試,并獲得一枚金牌。以及為了獲得外科醫生資格認證,他又找了一份外科住院醫生的工作,沒有在接種室做全職。1909年,他通過了測試,獲得外科醫生資格。但就此以后,他和外科就再也沒有關系。 沒有人知道弗萊明為何最終留在了賴特身邊,或許這和賴特的寬容有關。在當時的情況下,學術權威通常不支持,自己的助手按照自己的興趣獨立進行科學研究。而就在1909年,弗萊明獨自開始了嘗試對痤瘡進行免疫接種的研究,并成功改良了梅毒的繁瑣檢測程序。另外他也是那個時代少數掌握了靜脈注射這一先進技術的醫生,在倫敦,幾乎只有他能為梅毒患者注射最新治療藥物——六零六,所有這一切都為他帶了學術上的初步聲譽。當然他也未脫離賴特的研究范圍,在其指導下做了有關吞噬細胞、調理素、傷寒菌等一系列研究工作。 其后,一戰爆發,賴特率他的研究小組奔赴法國前線,研究疫苗是否可以防止傷口感染。這給了弗萊明一個極其難得的系統學習致病細菌的好機會。在那里他還驗證了自己的想法,既含氧高的組織中,伴隨著氧氣的耗盡,將有利于厭氧微生物的生長。另外他和賴特證實用殺菌劑消毒創傷的傷口,事實上并未起到好的作用,細菌沒有真正被殺死,反倒把人體吞噬細胞殺死了,傷口更加容易發生惡性感染。他們建議使用濃鹽水沖洗傷口,這項建議到了二戰時期才被廣泛采納。 但沖洗要盡早進行,如果傷口已經嚴重感染,濃鹽水也沒有什么效果。此外他還和其它同事一起做了一系列其它研究,比較重要的有兩個。他做了歷史上第一個院內交叉感染的科學研究,如今院內感染是個非常受重視的問題。另外他還推動了輸血技術的改良,作了有關檸檬酸鈉的抗凝作用和鈣的凝血作用的研究,并利用新技術給100名傷員輸血,全都獲得成功。 1921年11月,弗萊明患上了重感冒。在他培養一種新的黃色球菌時,他索性取了一點鼻腔粘液,滴在固體培養基上。兩周后,當弗萊明在清洗前最后一次檢查培養皿時,發現一個有趣現象。培養基上遍布球菌的克隆群落,但粘液所在之處沒有,而稍遠的一些地方,似乎出現了一種新的克隆群落,外觀呈半透明如玻璃般。 弗萊明一度認為這種新克隆是來自他鼻腔粘液中的新球菌,還開玩笑的取名為a.f(他名字的縮寫)球菌。而他的同事allison,則認為更可能是空氣中的細菌污染所致。很快他們就發現,這所謂的新克隆根本不是一種什么新的細菌,而是由于細菌溶化所致。 1921年11月21日,弗萊明的實驗記錄本上,寫下了抗菌素這個標題,并素描了三個培養基的情況。第一個即為加入了他鼻腔粘液的培養基,第二個則是培養的一種白色球菌,第三個的標簽上則寫著“空氣”。第一個培養基重復了上面的結果,而后兩個培養基中都長滿了細菌克隆。很明顯,到這個時候,弗萊明已經開始做對比研究,并得出明確結論,鼻腔粘液中含有“抗菌素”。 隨后他們更發現,幾乎所有體液和分泌物中都含有“抗菌素”,甚至指甲中,但通常汗水和尿液中沒有。他們也發現,熱和蛋白沉淀劑都可破壞其抗菌功能,于是他推斷這種新發現的抗菌素一定是種酶。當他將結果向賴特匯報時,賴特建議將它稱為溶菌酶,而最初的那種細菌如今被稱為滕黃微球菌。 為了進一步研究溶菌酶,弗萊明曾到處討要眼淚,以至于,一度同事們見了他都避讓不及,而這件事還被畫成卡通登在了報紙上。1922年1月,他們發現雞蛋的蛋清中有活性很強的溶菌酶,這才解決了溶菌酶的來源問題。1922年稍晚些的時候,弗萊明發表了第一篇研究溶菌酶的論文。弗萊明和他的助手,對新發現的溶菌酶又做了持續7年的研究,但結果讓人失望,這種酶的殺菌能力不強,且對多種病原菌都沒有作用。 在寫作中,一篇由bigger等發表于1927年的最新金葡菌(醫院內導致交叉感染的主要致病菌)變異的研究文獻,引起了弗萊明的關注。文獻稱,金葡菌在瓊脂糖平板培養基上,經歷約52天長時期室溫培養后,會得到多種變異菌落,甚至有白色菌落。出于對該文的疑慮或者其它原因,弗萊明決定重復該文的發現。1928年初,他讓助手普利斯著手重復該項發現,但普利斯不愿繼續做細菌學研究,而轉做病理學研究。于是,弗萊明只有自己動手。 就這樣從年初到七月,弗萊明一直在重復研究bigger等的發現,同時也養成了一個習慣,既便那些,本不是為了觀察變異菌落所做的正常培養基,也在清洗之前,先在室溫下放置較長時間,做最后一次觀察——試圖以此發現新的變異菌落——再進行清洗,發現培養基邊緣有一塊因溶菌而顯示的慘白色,因此發現青霉素,并于1929年6月發表《關于霉菌培養的殺菌作用》,最終使其獲諾貝爾獎的論文。 在這十年中,弗萊明只發了兩篇有關青霉素的研究論
澳大利亞科學家發布3d打印生物墨水推動醫
來自澳大利亞臥龍崗大學的研究人員一直在努力試圖將打印機進行生物升級再造,日前專家研制出一款新的生物墨水,這款生物墨水中含有真正的細胞,這以發明使得科學家可以在噴墨打印機上就能打印出人體的活性組織。來自澳大利亞臥龍崗大學(university of wollongong)的研究人員發布了一款新的生物墨水,這使得科學家距離在噴墨打印機上打印人體活性組織的夢想又近了一步。 科學家一直在努力試圖將打印機這種家用辦公設備進行生物升級再造,但是卻找不到完美可用的“墨水”。這個過程需要特定的培養基來保證細胞的生存,既能在打印過程中為細胞提供能量、保證細胞生存,又不能在打印過程中堵塞打印機。 從根本上說,這種培養基要在打印的時候能夠懸浮細胞使之在紙上精確定位,把墨水分布在紙上的時候又要能分解成液體。 這項研究的重點主要在于最終生產出適合手術的能夠逐層在噴墨打印機上打印的特定組織,例如活體創可貼。 不過這種前沿技術仍然讓人感到將信將疑,因為考慮到肝臟是由大量的球體組成,腎臟是一組腎錐體組成,要利用一種家用辦公設備將這樣自然的精巧結構復制出來幾乎是不可能的。那種結構需要利用3d打印機進行逐層構建。目前來說,皮膚和其他的平展的組織是最有希望利用噴墨打印機“打印”出來的。因此,下次當你有詛咒你辦公打印機的沖動時,千萬得管好你的嘴,那臺機器有朝一日可能會挽救你的生命呢。 3d打印機能一針一針“織”出人體器官? 器官移植可以拯救很多人體器官功能衰竭或損壞的患者生命,但這項技術也存在器官來源不足、排異反應難以避免等弊端。不過,隨著未來“生物打印機”的問世,這些問題將迎刃而解。 目前,等待器官移植的患者在得到合適的器官以前,通常要等待幾個月甚至數年之久。3d生物打印機如今已經可以制造動脈,開發者稱由這種設備“打印”的動脈最早有望在5年內用于心臟搭橋手術。而心臟、牙齒和骨骼等更為復雜的器官則應該可以在10年內被“打印”出來。 3d生物打印機基于現有技術發明,這些技術當前被用以制造工業零部件的3d模型。生物打印機的不同之處在于,它不是利用一層層的塑料,而是利用一層層的生物構造塊,去制造真正的活體組織。這一技術尚處于初級階段,不過第一臺3d生物打印機的原型機已在2009年底制造出來,并用以測試。 3d生物打印機有兩個打印頭,一個放置最多達8萬個人體細胞,被稱為“生物墨”;另一個可打印“生物紙”。所謂生物紙其實是主要成分是水的凝膠,可用作細胞生長的支架。3d生物打印機使用來自患者自己身體的細胞,所以不會產生排異反應。據介紹,這種機器首先“打印”器官或動脈的3d模型,接著將一層細胞置于另一層細胞之上。打印完一圈“生物墨”細胞以后,接著打印一張“生物紙”凝膠。 不斷重復這一過程,直至打印完成新器官。隨后,自然生成的細胞開始重新組織、熔合,形成新的血管。每個血管大約需要一小時形成,而熔合在一起需要數天時間。最終有一天,只需輕輕按下按鈕,就能讓3d生物打印機制造出我們所需要的器官。 “生物墨水”的秘密 一般而言,銀、塑料或是鈦等材料利用3d打印機可以生產出一個個實際的物體,或是玩具,抑或是珠寶等。 而對于3d生物打印機而言,這一切都不是那么簡單,因為其所需要的是“生物墨水”。 “我們所用材料來源為細胞。”專家表示。 目前這些細胞主要有四種來源:成人干細胞(adult stem cells)、誘導多能干細胞(induced pluripotent stem cells,簡稱ips細胞)、原始細胞(primary cells)以及祖細胞(progenitor cells)。 與之相對,其他相似機構則是使用人造生物材料或是異基因的材料用以設計和最終組織的構成。 有了這些細胞材料后,通過在3d生物打印機的作用下,理論上各式各樣的組織就能形成了。 根據實驗室最新研究報告顯示,該類打印機能夠生產出組織結構,通過一層一層的架構最終形成3d造型體,如適用于血管的管子和適用于關節的波狀軟骨。 “這些細胞在開始必須精心的準備,使其能夠在生物打印機上得到精確的布置和處置。”專家表示。
 
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